Эта бактерия – одна из многих, которые разработали систему, которая позволяет им получать труднодоступное железо из человеческого тела. Железо необходимо для роста и выживания бактерий, но у людей большая часть его содержится в гемоглобиновом комплексе. Чтобы заполучить это, P. aeruginosa и другие бактерии выделяют белок, называемый HasA, который фиксируется на геме в крови. Этот комплекс распознается мембранным рецептором бактерии, называемым HasR, что позволяет гему проникать в бактериальную клетку, в то время как HasA перерабатывается, чтобы собрать больше гема.
Биоинорганический химик Осами Сёдзи из Университета Нагоя и его сотрудники нашли способ использовать эту «систему сбора гемов» для доставки лекарств. Они разработали порошок, состоящий из HasA и пигмента фталоцианина галлия (GaPc), который при нанесении на культуру P. aeruginosa, были поглощены бактериями.
«Когда пигмент подвергается воздействию ближнего инфракрасного света, внутри бактериальных клеток образуются вредные реактивные формы кислорода», – объясняет Сёдзи.
При тестировании более 99.99% бактерий погибли после обработки одним микромолем HasA с GaPc и десяти минут облучения.
Эта стратегия также работала на других бактериях с рецептором HasR на их мембранах, но не на бактериях без него.
Исследователи считают, что система получения гемов настолько важна для выживания этих бактерий, что не ожидается их изменений, поэтому маловероятно, что у бактерий разовьется устойчивость к этой лекарственной стратегии.
«Наши результаты подтверждают использование искусственных белков гема в качестве троянского коня для выборочной доставки противомикробных препаратов нацеленные на бактерии, обеспечивая их специфическую и эффективную стерилизацию, независимо от устойчивости к антибиотикам», – сообщает команда в своем исследовании.