Швейцарские ученые исследовали, как синегнойная палочка заражает легкие человека. Оказалось, что при попадании в организм патогены атакуют бокаловидные клетки, уничтожают их и разрушают тканевый барьер. Микроорганизмы быстро заселяют места разрывов и проникают в более глубокие участки тканей. С помощью биосенсора авторы отследили движение сигнальной молекулы, контролирующей синегнойную палочку. Результаты позволят разработать новые стратегии борьбы с патогенами. Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology.
В этом году ВОЗ опубликовала перечень 12 наиболее опасных бактериальных патогенов в мире. Они устойчивы ко многим антибиотикам и представляют угрозу для человека. В этот список вошла и синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), вызывающая пневмонию. Патоген особенно опасен для людей с ослабленным иммунитетом и находящихся под искусственной вентиляцией легких. Он проходит через тканевый барьер — тонкий слой плотно расположенных клеток, защищающий более глубокие слои легочной ткани. Тканевый барьер покрыт слизью, которая задерживает вредные частицы и патогенные микроорганизмы, однако синегнойная палочка нашла способ преодолеть его.
Швейцарские ученые решили выяснить, как Pseudomonas aeruginosa распространяется по поверхности слизистых оболочек и проходит через тканевый барьер. Для этого они вырастили ткани легких человека в лаборатории и ввели в них патоген. Оказалось, что при попадании в организм синегнойная палочка атакует бокаловидные клетки, вырабатывающие слизь, проникает в них и размножается внутри клеток. Затем Pseudomonas aeruginosa разрушает клетки. Из-за этого нарушается защитный тканевый барьер. Патогенные микроорганизмы быстро заселяют места разрывов и проникают в более глубокие участки тканей.
Исследователи выяснили стратегии заражения синегнойной палочкой, однако оставалось неясным, как патогены адаптируются к организму. Вероятно, они становятся подвижными, распространяются по поверхности тканей и быстро прикрепляются к легочным клеткам. Патогены могут менять свое поведение с помощью небольших сигнальных молекул. Чтобы измерить и отследить движение такой молекулы c-di-GMP в отдельных бактериях, ученые разработали специальный биосенсор. Он позволяет наблюдать, как сигнальная молекула ведет себя во время заражения и контролирует синегнойную палочку в реальном времени и с высоким разрешением. С помощью этого метода авторы могут более детально исследовать легочные инфекции.
Полученные данные позволят исследователям изучать воздействие антибиотиков на ткани: например, выявлять, где и как бактерии выживают во время лечения, и разрабатывать новые стратегии борьбы с патогенами.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
