Klíč k budoucím lékům proti infekcím: Vědci objevili protein, který oslabuje odolné bakteriální biofilmy

Multidisciplinární studie odhalila klíčovou složku v tvorbě biofilmů, komplexních struktur, které bakterie využívají ke kolonizaci povrchů.

Multidisciplinární studie odhalila klíčovou složku v tvorbě biofilmů, komplexních struktur, které bakterie využívají ke kolonizaci povrchů. Tento průlom ve výzkumu může mít zásadní dopad na budoucí léčbu infekcí, včetně těch, které postihují lidi s cystickou fibrózou.

Vědci z John Innes Centre, pod vedením profesora Jacoba Malonea, se zaměřili na oportunistický lidský patogen Pseudomonas aeruginosa. Biofilmy produkované touto bakterií jsou spojeny s chronickými infekcemi, včetně plicních infekcí u pacientů s cystickou fibrózou, a jsou klíčovým faktorem zvyšující se odolnosti vůči antibiotikům a přetrvávání bakteriálních infekcí. Navzdory těmto významným zdravotním problémům zůstává mnoho proteinů spojených s tvorbou biofilmu necharakterizováno, což vytváří značné mezery v našem chápání tohoto komplexního bakteriálního životního stylu.

Studie, která proběhla ve spolupráci s University of Warwick a byla publikována v PLOS Pathogens, využila experimentální model infikovaných plicních tkání prasat, který napodobuje infekce cystické fibrózy, a také syntetický model chronické rány. Díky těmto inovativním přístupům tým identifikoval nový regulační protein biofilmu nazvaný Biofilm Architecture Regulator (BatR) a ukázal, jak interaguje se stresovým enzymem SrkA jako součást molekulární signalizační sítě.

Experimenty porovnávající standardní populace P. aeruginosa s mutanty, u nichž byla síť narušena, prokázaly, že BatR výrazně zvyšuje životaschopnost biofilmu při vystavení nízkým koncentracím antibiotik. Celkově studie ukázala, že dříve neznámá síť BatR/SrkA hraje významnou roli v architektuře biofilmu a v reakci infekce Pseudomonas aeruginosa na působení antibiotik. Tým se nyní zaměří na identifikaci dalších prvků dráhy BatR/SrkA jako kroku k budoucím klinickým studiím.

Korespondenční autor studie, profesor Malone, uvedl, že jejich práce má důsledky pro naše chápání architektury, údržby a stability biofilmu a představuje potenciální nové cíle pro budoucí antiinfekční léčbu. Překvapivým prvkem tohoto výzkumu je, že BatR je malý protein, který se nepodobá ničemu zjevnému, přesto jeho narušení má závažné dopady na stabilitu a robustnost biofilmu.