: 20.05.2024
Патоблокаторы: не убивают бактерии, а инактивируют их токсины
Антибиотики, защищающие нас от бактериальных инфекций, с момента своего открытия спасли миллиарды жизней. Но бактерии не только сопротивляются, формируя устойчивость к этим противомикробным средствам, но и при инфицировании вырабатывают токсины, против которых антибиотики просто не действуют. Новая разработка ученых направлена на решение обеих этих проблем
Несмотря на широкую доступность антибиотиков, ежегодно в мире от бактериальной пневмонии (воспаления легких) умирают около 2 млн человек. И причиной смерти часто являются токсины, органические яды, выделяемые бактериями, которые уничтожают инфицированные клетки.
Так, одним из главных факторов патогенности пневмококка (Streptococcus pneumoniae), вызывающего пневмонию, а также менингит, отит и эндокардит, является выделяемый им белковый токсин пневмолизин. Он высвобождается из бактериальных клеток при разрушении, т.е. действует даже в том случае, когда антибиотики успешно уничтожают «захватчиков».
Пневмококк считается причиной около 70% всех случаев пневмонии. Самая высокая заболеваемость тяжелыми пневмококковыми инфекциями регистрируется у людей в возрасте до 5 лет и старше 65 лет, занимая вместе с гриппом 5-е место среди всех причин смертиПневмолизин атакует мембраны человеческих клеток, проделывая в них небольшие отверстия-поры, что ведет к разрушению (лизису) клетки. Особенно чувствительны к токсину эритроциты, клетки иммунной системы, а также клетки эндотелия (внутренней выстилки сосудов) и эпителиальные, включая клетки альвеолярного эпителия легких. Кроме того, пневмолизин активирует иммунную систему, запуская воспалительные реакции и может способствовать повреждению органов и развитию септического шока – тяжелой системной патологической реакции на инфекцию. При этом на сегодня не существует клинически одобренных препаратов для специфического лечения или профилактики негативных последствий, вызываемых пневмолизином.
Недавно исследователи из Германии разработали низкомолекулярные соединения-ингибиторы, инактивирующие пневмолизин, названные патоблокаторами, и протестировали три варианта таких соединений на культурах клеток человека, зараженных S. pneumoniae.
С помощью метода криоэлектронной томографии ученые установили, что одно из этих соединений блокирует связывание пневмолизина с мембранами и последующее образование пор. Еще одно соединение предотвращало опосредованную пневмолизином индукцию апоптоза (программируемую клеточную гибель), а также не допускало гемолиза (разрушения) эритроцитов.
По словам ученых, подобные соединения пригодны для использования в качестве ингибиторов пневмолизина в доклинических исследованиях. В целом же применение подобных ингибиторов может представлять собой эффективную стратегию борьбы с токсинами пневмококка и других опасных патогенов. В будущем патоболокаторы могут служить дополнением к стандартной терапии антибиотиками или даже в каких-то случаях заменять их.
Публикации по теме:
Гражданская наука: охота за антибиотиками
Почему заражение вирусом может привести к цитокиновому шторму
Биотехнологии – медицине будущего
Фото: https://www.flickr.com
: 20.05.2024 
