Грамотрицательные бактерии — проклятие для существования медицинских работников. Это один из самых опасных организмов для заражения — и один из самых сложных для лечения.
Но новое исследование Университета Джорджии предполагает, что компонент клеточных стенок бактерий может содержать ключ к уничтожению устойчивых к антибиотикам микробов.
Причина, по которой грамотрицательные бактерии трудно убить, заключается в их двойных клеточных мембранах, которые создают почти непроницаемый защитный экран. Этот щит блокирует проникновение антибиотиков, не позволяя лекарствам выполнять свою работу по уничтожению бактерий. Между тем токсичные молекулы, известные как липополисахариды, на поверхности внешней мембраны бактерий вызывают потенциально смертельный иммунный ответ.
В исследовании, опубликованном PNAS, исследователи из Колледжа ветеринарной медицины определили ключевую роль молекулы кардиолипина в переносе этих токсичных молекул на поверхность мембраны, что может служить новой мишенью для будущих терапевтических средств.
Блокирование транспорта к клеточной мембране может не только сделать бактерии уязвимыми для антибиотиков, но и накопление их собственных токсичных молекул в клетке также может вызвать гибель бактерий.
До исследования никто толком не понимал роль кардиолипина в бактериях. Однако у животных он играет неотъемлемую роль в создании мембраны митохондрий, органелл, из которых клетки вырабатывают энергию.
Чтобы определить роль молекулы в бактериях, исследователи создали мутантные формы кишечной палочки, у которой есть несколько способов производства кардиолипина, чтобы попытаться определить, какой цели липид служит в клетке. Команда манипулировала ферментами, ответственными за построение кардиолипина, чтобы увидеть, повлияло ли их разрушение на бактерии.
Эти эксперименты показали, что изменение выработки кардиолипина в клетке бактерии имело смертельные последствия для бактерий. Без кардиолипина клетка продолжит вырабатывать свои токсичные липополисахариды, но не сможет транспортировать их на поверхность клетки.