Важное открытие сделали исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с Институтом экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН. Они выявили защитный механизм у кишечной палочки, который способствует выживанию этих бактерий в условиях стресса. Как сообщили Кубанские Новости, результаты исследования были обнародованы пресс-службой вуза.
Для того чтобы исследовать реакцию бактерии на стрессовые условия, ученые создали искусственную среду, в которой кишечная палочка была лишена азота — жизненно важного элемента, необходимого для синтеза ДНК. В результате этого роста микроорганизма удалось остановить, однако внутренние химические реакции продолжались. Это дало возможность ученым проанализировать механизмы, с помощью которых бактерия справляется с воздействием стресса.
В ходе экспериментов выяснилось, что кишечная палочка использует глутатион — молекулу-защитник, которая помогает ей нейтрализовать токсины, скапливающиеся в клетке под воздействием стресса. Эти токсины запускают процесс выделения вредного сероводорода. Глутатион выполняет роль защитного буфера: он поглощает токсичный цистеин и удерживает его внутри клетки, предотвращая разрушительное воздействие на нее.
Сравнив ответ кишечной палочки с реакцией сенной палочки, ученые обнаружили, что у последней отсутствует аналогичный механизм. Исследователи ранее знали о том, что некоторые бактерии содержат глутатион, а другие — нет, однако до этого момента не понимали, как это различие влияет на их жизнеспособность. Пермские ученые установили, что наличие глутатиона определяет стратегию поведения бактерий: те, у кого он есть, могут спокойно переживать стрессовые условия без потерь, в то время как те, у кого его нет, вынуждены активировать аварийные режимы, что часто приводит к гибели клеток.
В пресс-службе ПНИПУ отметили, что это открытие может существенно повлиять на усовершенствование антибиотиков. Ученые предполагают, что новые препараты могут быть наделены свойствами, которые блокируют действие глутатиона или препятствуют превращению токсинов в сероводород. Это лишит бактерии их естественной защиты и увеличит эффективность лечения инфекционных заболеваний.