Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего, которые сочетают эксперименты и математическое моделирование, обнаружили неожиданный механизм, который позволяет бактериям выжить при применении антибиотиков.
Как описано в раннем онлайн-выпуске журнала Cell от 7 марта, Дон Ён Ли, Майя Бьялека-Форнал и Гурол Суэль из Отделения биологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего вместе с Летисией Галера-Лапорта из Университета Помпеу Фабра (Испания), и его коллеги обнаружили, что бактерии защищаются от антибиотиков, контролируя поглощение ионов щелочных металлов. Было обнаружено, что при атаке антибиотиков бактерии модулируют поглощение ионов магния, чтобы стабилизировать свои рибосомы – фундаментальные молекулярные машины жизни, которые переводят гены в белки – в качестве метода выживания.
«Мы обнаружили неожиданный новый механизм, который активно растущие бактерии используют, чтобы стать устойчивыми к антибиотикам», – сказал Суэль, профессор молекулярной биологии. "Благодаря этому открытию мы теперь можем исследовать новые способы борьбы с инфекциями, о которых раньше не могли и подумать."
Исследователи исследовали взаимосвязь между активностью рибосом и электрохимическим потоком ионов через клеточные мембраны. Этот мембранный потенциал и рибосомы являются одними из самых древних и фундаментальных процессов, которые действуют во всех живых клетках, от бактерий до людей. Ученые определили четкую связь, которая «показывает, как эти древние и фундаментальные клеточные процессы, которые необходимы для жизни, взаимодействуют друг с другом», – сказал Суэль.
Новые открытия закладывают научную основу для новых способов противодействия устойчивости к антибиотикам.
«Устойчивость к антибиотикам – серьезная общественная угроза нашему здоровью», – сказал Суэль. "Количество лекарств, поступающих на рынок, не соответствует способности бактерий справляться с этими лекарствами."
Суэль считает, что ученые могут повысить эффективность существующих антибиотиков, манипулируя способностью бактерий поглощать магний, вместо того, чтобы разрабатывать совершенно новые лекарства. Эффективность некоторых классов антибиотиков, которые используются для лечения серьезных инфекций, можно значительно улучшить, ограничив способ поглощения магнием бактериями, тем самым нарушив способность бактерий использовать заряженные ионы магния для защиты от антибиотиков.