Группа французских ученых из Национального центра научных исследований и Университета Поля Сабатье открыла механизм защиты бактерий от антибиотиков и токсинов. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature Communications.
Специалисты изучили воздействие антибиотиков на бактерии Streptococcus pneumoniae, которые вызывают пневмококковые инфекции. Они исследовали систему, лежащую в основе чувства кворума — регуляции активности генов в зависимости от количества и плотности бактериальных клеток в популяции.
При столкновении с источником стресса в генах бактерий происходят изменения, делающие их устойчивыми к антибиотикам. Одновременно клетки производят сигнальные молекулы — алармоны, которые активируют соседние бактерии.
Алармоны помогают бактериям приобрести состояние компетентности к естественной трансформации. В этом состоянии клетка готова к горизонтальному переносу генов, в том числе ДНК, которая обеспечивает устойчивость к антибиотикам. Также компетентность повышает выживаемость клеток.
Чтобы бактерии, которые не подверглись стрессу, подготовились к угрозе, необходимо достаточное количество алармонов. Это значит, что для эффективной передачи сигналов нужно много бактерий, воспринимающих стресс. Чувство кворума ограничивает затраты энергии и обеспечивает скоординированный ответ в популяции микроорганизмов. Постепенная активация создает разнообразие среди клеток и повышает шансы бактерий на выживание.
Данное открытие поможет разработать новые методы лечения антибиотиками, которые будут воздействовать на систему бактериальной коммуникации, а это, в свою очередь, повысит эффективность терапии.
Фото: unsplash.com