При росте на поверхностях (включая кожу, легкие, сердце или мочевой пузырь человека) многие бактерии образуют так называемые биопленки, состоящие из структурированных сообществ идентичных бактерий. 65% инфекций человека вызываются биопленками, и в этой конфигурации бактерии гораздо более устойчивы к стандартным антибиотикам. Боб Хэнкок из Университета Британской Колумбии, Канада, и его коллеги работают над противомикробными препаратами, которые подавляют бактериальные биопленки.
В центре этого исследования находится «1018», небольшой белок (или пептид), обладающий антибиотикопленочной активностью против ряда различных бактерий.В концентрациях, которые не влияли на «планктонный рост» свободно плавающих бактерий, обработка 1018 полностью предотвращала образование биопленок и уничтожала зрелые биопленки как у грамотрицательных, так и у грамположительных бактерий, включая основные резистентные патогены Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia. coli и устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (или MRSA).В своем стремлении понять механизм, с помощью которого 1018 убивает бактерии, особенно в биопленках, исследователи пришли к выводу, что он должен вмешиваться в процесс, который был общим для разных видов бактерий. Одним из таких процессов является широко распространенная «строгая реакция на стресс», в которой используются специфические медиаторы, называемые (p) ppGpp, для управления экспрессией множества генов, которые помогают бактериям справляться с изменяющейся средой.
Ученые предположили, что 1018 (и, возможно, другие факторы, препятствующие образованию биопленок) действуют, блокируя строгий ответ.Они продолжили тестировать это, чрезмерно продуцируя медиатор (p) ppGpp в образующих биопленку бактериях, и тот факт, что это сделало бактерии более устойчивыми к 1018, говорит о том, что они были на правильном пути.
Затем они продемонстрировали, что 1018 непосредственно и специфически взаимодействует с (p) ppGpp, запускает разрушение медиатора и тем самым предотвращает его роль в формировании и поддержании биопленки.Исследователи пришли к выводу, что «представленная здесь стратегия представляет собой значительный прогресс в поиске новых агентов, специально нацеленных на бактериальные биопленки».
Исходя из этого, они работают над тем, чтобы «воспользоваться возможностью сейчас разработать более активные пептиды, которые обладают еще более мощной антибиотикопленочной активностью».