Ученые выяснили, как действуют ионы серебра на бактерии, в том числе устойчивые к антибиотикам. Результаты исследования опубликованы в журнале "Applied and Environmental Microbiology". Антимикробные свойства серебра известны на протяжении веков, хотя до сих пор во многом остается загадкой, как именно серебро убивает бактерии. Традиционно исследования антибактериального эффекта серебра ограничивались сравнением свойств организмов, обработанных препаратами, содержащими серебро, с контрольными. Однако это давало только количественную оценку, не позволяя понять сам физический механизм действия металла на микроорганизмы.
Американские ученые из Арканзасского университета разобрали процесс действия ионов серебра на белки живых бактерий на молекулярном уровне. Для этого они использовали продвинутую технику визуализации — метод локализационной микроскопии с отслеживанием частиц — для наблюдения во времени динамики определенных белков в кишечных палочках Escherichia coli, являющихся модельным организмом для микробиологических исследований. Ученые ожидали увидеть, что ионы серебра будут замедлять активность бактерий, однако увидели обратное — ионы серебра ускорили диффузионную динамику белков.
"Известно, что ионы серебра могут подавлять и убивать бактерии, поэтому мы ожидали, что при обработке серебром в бактериях все процессы замедлятся. Но неожиданно мы обнаружили, что динамика белка ускорилась", — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования, доцента физики Йон Вана. Изучив поведение белков, ученые заметили, что ионы серебра вызывают разделение парных нитей ДНК в бактериях и ослабление связи между белком и ДНК.
Когда белок связан с ДНК, он медленно движется в бактериях вместе с ДНК, которая является огромной молекулой. Напротив, при обработке серебром белки отпадают от ДНК, перемещаясь сами по себе и, следовательно, двигаются быстрее.
"В конечном итоге мы хотим использовать новые знания, полученные в результате этого проекта, для создания более эффективных антибиотиков на основе наночастиц серебра", — сказал Ван. Ученые надеются, что их результаты помогут созданию препаратов на основе наночастиц серебра для борьбы с бактериями, устойчивыми к обычным антибиотикам — которые в последние годы стали представлять реальную угрозу общественному здоровью в глобальном масштабе.
