Среди бактерий, составляющих микробное сообщество полости носа, особое место занимает золотистый стафилококк, некоторые штаммы которого выработали устойчивость к антибиотикам. Ученые выяснили, как можно управлять этим потенциальным патогенам, используя взаимоотношения внутри членов этого сообщества
Носителем золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) является примерно каждый третий человек. Обычное местообитание этой условно-патогенной бактерии – кожа и слизистые оболочки верхних дыхательных путей, включая полость носа, реже – кишечника и половых органов. В ином случае она может стать причиной развития широкого спектра местных или даже системных заболеваний, включая такие тяжелые, как сепсис, менингит, эндокардит и пневмония.
На сегодня неясно, почему нос одних людей заселен золотистым стафилококком, а других нет. Ученые из Германии оценили, какое значение может иметь в этом случае взаимодействие бактерий внутри назального (носового) микробиома – сообщества разных микроорганизмов, обитающих в нашей носовой полости.
Сегодня лучше всего изучен кишечный микробиом, что же касается назального, то в носу, в отличие от желудочно-кишечного тракта, мало необходимых микроорганизмам питательных веществ и микроэлементов. В этих условиях для бактерий возможны две стратегии поведения: конкуренция за ограниченный ресурс или кооперация.
Одним из важных ограниченных ресурсов для бактерий является биотин (витамин B7), служащий кофактором (помощником) ферментов, катализирующих различные метаболические реакции. В организме человека этот витамин не синтезируется – мы получаем его с пищей, поэтому его концентрация в тканях обычно невелика. И в носовой полости он присутствует в очень ограниченном количестве.
Некоторые бактерии способны синтезировать биотин, включая и S. aureus. Однако синтез этого вещества – очень энергозатратный процесс, и
золотистому стафилококку для оптимального роста необходим добавочный
биотин. При этом одни из бактерий синтезируют его в достаточном
количестве и выделяют в окружающую среду, а золотистый стафилококк и
остальные «собратья» по микробиому стремятся его поглотить.
Ученые выяснили, что дефицит биотина нарушает у золотистого
стафилококка рост и функциональность клеточной мембраны. Соответственно,
присутствие рядом других бактерий, конкурирующих за этот ресурс,
замедлит рост патогена.
Пробиотики, состоящие из таких бактерий-конкурентов, могли бы стать новым способом борьбы с золотистым стафилококком, в первую очередь со штаммами с множественной лекарственной устойчивостью. Как вариант – препараты, блокирующие синтез или поглощение биотина этой бактерией. В случае успеха такой стратегии нам удастся вытеснить S. aureus из носа и снизить риск опасного заболевания.
Фото: https://picryl.com
Публикации по теме:
Гражданская наука: охота за антибиотиками
Нас много. Микробиота современного человека
Как золотистый стафилококк «крадет» наше железо