В то время, когда патогенные микробы становятся все более и более устойчивыми к обычным антибиотикам, используемым для подавления инфекций, бригада ученых из Висконсина синтезировала новый мощный класс компонентов, способных к сдерживанию бактерий, вызывающих стафилококковые инфекции. Опубликовав данные онлайн в «Журнале Американского химического общества», группа ученных во главе с профессором химии Элен Блэквелл из Университета Висконсин-Мэдисон описывает средства, которые эффективно противостоят «чувствительному кворуму» характеристик Staphylococcus aureus. Эти бактерии лежат в основе инфекций человеческого организма, начиная от угрей и заканчивая опасными для жизни состояниями, таким как пневмония, синдром токсического шока и сепсис.
«Это — целый новый мир для нас», — говорит Блэквелл, группа которой идентифицировала сигнальные молекулы, базирующиеся на пептидах, эффективно замещающих нативные молекулы используемые бактериями, для того чтобы связываться с генами, вызывающими заболевание и активизирующими их.
Бактерии используют чувствительный кворум, чтобы оценить плотность своей популяции и скоординировать определенное поведение. Они делают это с помощью подобных феромонам химических веществ, которые связываются с рецепторами внутри бактериальной клетки или на ее поверхности и сообщают ей, присутствуют ли достаточно много вокруг нее сопутствующих бактерий, чтобы задействовать гены, которые выполняют определенные функции. В случае Staphylococcus aureus чувствительный кворум активизирует токсинообразование, проявляющееся в виде болезни организма.
Противодействие чувствительному кворуму бактерий для того, чтобы «загнать болезнь в угол» считают новой многообещающей антибиотической стратегией, как говорит Блэквелл. Стафилококк является превосходной целью, поскольку эта бактерия не только распространенный патоген, но и у него существуют некоторые штаммы, в частности устойчивый к метицилину Staphylococcus aureus или MRSA — устойчивые штаммы золотистого стафилококка, проявляющие устойчивость к обычно используемым антибиотикам, таким как пенициллин и его производные.
Эти анализы использовались для оценки эффективности новых средств, разрывающих связи между патогенными стафилококковыми бактериями. Исследование показывает перспективу нового подхода в противостоянии стафилококковым инфекциям, которые все более и более устойчивы к обычным антибиотикам.
Новые компоненты, синтезируемые Блэквелл и ее коллегами, являются пептидами, которые работают в очень низких концентрациях, блокируя химические рецепторы, используемые бактериями для регулирования чувствительности кворума. Новые средства разработаны Блэквелл и ее рабочей группой для четырех подтипов стафилококка, все из которых используют различные кворумы, ощущающие сигналы, и обнаруживаемые при различных типах инфекций.
«Мы не работали достаточно много в этой области, потому что сигнальные молекулы несколько сложны для синтеза», — объясняет Блэквелл. «Теперь мы разработали методы, чтобы сделать эти молекулы и их аналоги намного более эффективными, что помогло наполнить это новое исследование».
Теперь, составы, разработанные бригадой из Висконсина, дадут самый большой импульс в лаборатории в качестве исследовательского зонда, чтобы дальше изучить роль чувствительного кворума в Staphylococcus aureus. Кроме этого, должны быть определены четкие подробности того, как эти синтетические агенты работают в клетке, чтобы оптимизировать их потенциальное использование в лабораторных и клинических исследованиях. Такие исследования являются продолжительными.
«Воздействие этих новых пептидов могло бы быть значительным, потому что стафилококк — важный и с каждым днем все более и более страшный инфекционный агент. Существует множество диапазонов для их применения», — отмечает Блэквелл.
Источник: sciencedaily.com