Американские ученые из Чикагского университета выяснили механизм, с помощью которого свет влияет на поведение синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa) — опасного патогена, устойчивого к большинству антибиотиков. Оказалось, что дальний красный свет блокирует способность этих микроорганизмов собираться в колонии и создавать устойчивые биопленки. Статья об открытии опубликована в журнале Nature Communications.
Синегнойная палочка опасна тем, что образует биопленки — плотные скопления бактерий на биологических тканях или медицинских катетерах. В таком состоянии патогены практически неуязвимы для антибиотиков. Еще в 2019 году ученые заметили, что свет способен влиять на этот процесс. Следующие 6 лет исследований потребовались на то, чтобы понять, как именно работает этот механизм на молекулярном уровне.
Бактерии обладают своего рода «глазами» — сенсорными системами, реагирующими на освещение. Когда на них падает свет из дальнего красного спектра (близкий к инфракрасному), запускается цепная реакция, которая отключает гены вирулентности. По сути, свет «убеждает» бактерию не нападать и не строить оборону.
Ключевым игроком в этом процессе оказался маленький белок DimA. Он находится в клеточной мембране бактерии и работает как стартер. Под воздействием света он запускает каскад реакций, который в конечном итоге подавляет строительство биопленки.
Это открытие намекает на то, что бактерии используют свет для навигации. Например, в почве (естественной среде обитания) свет помогает им понять, находятся ли они на поверхности корней растений или глубоко под землей. В организме пациента, где темно, этот сдерживающий фактор исчезает, и бактерии переходят в режим атаки.
Понимание этого механизма открывает захватывающие возможности. Ученые надеются научиться «взламывать» эту систему: например, искусственно активировать белок DimA, заставляя бактерии думать, что они находятся на свету, и тем самым предотвращать развитие тяжелых инфекций.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в России экстракт из личинок мухи победил один из видов супербактерий.
