Маленькая молекула может остановить рост инфекционных биопленок на медицинских имплантатах.

Маленькая молекула может остановить рост инфекционных биопленок на медицинских имплантатах.

Исследователи, включая микробиологов из Тринити-колледжа Дублина (Ирландия), сообщают о своих выводах в журнале PNAS.

Бактерии обычно существуют в двух состояниях: как отдельные клетки (планктоническое состояние) или как организованные колонии, которые прилипают к поверхности и удерживаются вместе слизистым, внеклеточным матриксом, состоящим из молекул, которые они выделяют.

Как биоплёнка, бактерии могут прилипать к любой природной или искусственной поверхности. Например, они могут быть обнаружены на нестерильных поверхностях под водой и создают огромные проблемы для технического обслуживания корпусов судов, нефтепроводов и систем питьевого водоснабжения. Они также являются большой проблемой для пищевой промышленности.

Даже если стерильная поверхность погружена — будь то в морскую или пресную воду — она почти сразу начинает покрываться бактериальной биопленкой. Фактически, одно из первых тщательных исследований биопленок было проведено в альпийском ручье.

Биопленки бактерий могут образовываться на многих поверхностях тела и на теле, например, при хронических ранах, на коже, в кишечнике и на зубном налете. Считается, что они также способствуют развитию пневмонии у больных муковисцидозом.

Биоплёнки на медицинских устройствах представляют огромную проблему.

Биопленки также могут образовываться на поверхностях устройств, которые вставляются или имплантируются в организм, таких как кардиостимуляторы, сердечные клапаны, катетеры, молочные имплантаты, искусственные суставы и даже контактные линзы.

Инфекции, вызванные биопленками, сложнее поддаются лечению, чем инфекции, вызванные планктонными клетками; они очень устойчивы к антибиотикам и иммунным атакам, и их появление на биомедицинских поверхностях считается одной из главных причин смерти во всем мире.

Следовательно, существует острая необходимость в новых методах борьбы с инфекциями биопленок в медицине.

Новое исследование касается бактерии Staphylococcus aureus, которая показывает замечательную способность образовывать трудноизлечимые биопленки, что является большим фактором, помогающим инфекциям MRSA распространяться в организме и сопротивляться лечению.

Маленькие молекулы разрушают связи, которые способствуют образованию биопленок.

Исследователи сосредоточились на связующих взаимодействиях, которые происходят между определенными белками на поверхности бактериальных клеток по мере их агрегирования при образовании биопленки.

В своей работе они отмечают, что существует все больше доказательств того, что эти взаимодействия способствуют образованию биопленок, но основные механизмы не ясны.

Они обнаружили, что один поверхностный белок играет двойную роль. Белок называется SdrC и способствует адгезии между бактериальными клетками, а также прикреплению клеток к поверхности.

Дальнейшие исследования показали, что небольшая молекула («производная от β-нейрексина») может блокировать взаимодействие SdrC между клетками, эффективно препятствуя распознаванию других бактериальных клеток. Он также может блокировать взаимодействие между бактериальными клетками и поверхностями для предотвращения образования биопленки.

Группа считает, что полученные результаты могут привести к появлению новых методов лечения, которые предотвращают образование биопленок на медицинских имплантатах и устройствах, а также помогают выздоровлению пациентов после операции.

» Этот захватывающий прорыв послужит основой для разработки новых целенаправленных подходов к профилактике образования биопленок стафилококками и снижению заболеваемости инфекциями, связанными с медицинскими приборами».

Соавтор: д-р Джоан А. Геогеган, колледж Тринити Дублин.