Ученые из Женевского университета (UNIGE), Швейцария, идентифицировали ранее неизвестный регулятор экспрессии генов у этой бактерии, отсутствие которого значительно снижает инфекционную силу P. aeruginosa и ее опасный характер. Эти результаты, которые будут опубликованы в журнале Nucleic Acid Research, могут стать инновационной целью в борьбе с этим патогеном.
РНК-геликазы выполняют важные регуляторные функции, связывая и раскручивая различные молекулы РНК для выполнения своих функций.
РНК-геликазы присутствуют в геномах почти всех известных живых организмов, включая бактерии, дрожжи, растения и человека; однако они приобрели определенные свойства в зависимости от организма, в котором они находятся. «Pseudomonas aeruginosa содержит РНК-геликазу, функция которой неизвестна, но была обнаружена у других патогенов, – объясняет Мартина Валентини, исследователь, ведущий это исследование в отделении микробиологии и молекулярной медицины медицинского факультета UNIGE, и обладатель сертификата SNSF». Грант "Амбиционе". «Мы хотели понять, какова его роль, в частности, в патогенезе бактерий и их адаптации к окружающей среде."
Сильно сниженная вирулентность
Для этого женевская команда объединила биохимические и молекулярно-генетические подходы для определения функции этого белка. «В отсутствие этой РНК-геликазы P. aeruginosa нормально размножается in vitro, как в жидкой среде, так и на полутвердой среде при 37 ° C », – сообщает Стефан Хаусманн, научный сотрудник отделения микробиологии и молекулярной медицины медицинского факультета UNIGE и первый автор этого исследования. «Чтобы определить, была ли затронута инфекционная способность бактерий, нам пришлось наблюдать за ней in vivo на живом организме."
Затем ученые продолжили свои исследования с использованием личинок Galleria mellonella, модельного насекомого для изучения взаимодействий между хозяином и патогеном. Действительно, врожденная иммунная система насекомых имеет важное сходство с иммунной системой млекопитающих. Более того, эти личинки могут жить при температурах от 5 ° C до 45 ° C, что позволяет изучать рост бактерий при различных температурах, в том числе в организме человека. Наблюдались три группы личинок; в первом, после инъекции физиологического раствора, выжило 100% населения.
При наличии нормального штамма P. aeruginosa, менее 20% выжили через 20 часов после заражения. Напротив, когда P. aeruginosa больше не было гена РНК-геликазы, более 90% личинок остались живы. «Модифицированные бактерии стали почти безвредными, оставаясь при этом живыми», – говорит Стефан Хаусманн.
Запрещение без убийства
Результаты этой работы показывают, что этот регулятор влияет на продукцию нескольких факторов вирулентности в бактериях. «Фактически, этот белок контролирует деградацию множества информационных РНК, кодирующих факторы вирулентности», – резюмирует Мартина Валентини. "С точки зрения стратегии противомикробных препаратов, отключение факторов вирулентности патогена вместо того, чтобы пытаться полностью устранить патоген, означает, что иммунная система хозяина может естественным образом нейтрализовать бактерию и потенциально снижает риск развития резистентности.
Действительно, если мы попытаемся убить бактерии любой ценой, бактерии приспособятся к выживанию, что будет способствовать появлению устойчивых штаммов."
Команда из Женевы в настоящее время продолжает свою работу по скринингу ряда известных молекул лекарств, чтобы определить, обладает ли какая-либо из них способность избирательно блокировать этот белок, и подробно изучить механизмы ингибирования, на основе которых разрабатывается эффективная терапевтическая стратегия. может быть основан.