Учёные выяснили, как свет подавляет вирулентность устойчивой к антибиотикам бактерии

Исследователи из Чикагского университета обнаружили, как дальний красный свет влияет на поведение опасной бактерии Pseudomonas aeruginosa, устойчивой к антибиотикам. Этот патоген вызывает тяжёлые внутрибольничные инфекции, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом.

В 2019 году команда под руководством Самприти Мукерджи выяснила, что дальний красный свет предотвращает образование биоплёнок этой бактерией. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, раскрыло механизм этого явления.

Учёные обнаружили, что небольшой белок под названием DimA, расположенный в клеточной мембране бактерии, запускает каскад реакций на свет. Этот процесс активирует гены, подавляющие как формирование биоплёнок, так и вирулентность (способность вызывать заболевание) Pseudomonas aeruginosa.

«Фотосенсорные системы у нефотосинтезирующих бактерий — это плохо изученная территория. Здесь мы нашли новую сигнальную систему, связанную с биоплёнками и вирулентностью. Она также присутствует у других псевдомонад, что даёт нам возможность перенести наши выводы и, возможно, научиться подавлять инфекции», — пояснила Самприти Мукерджи, доцент кафедры молекулярной генетики и клеточной биологии.

Исследователи также выявили несколько ранее неизвестных генов, активируемых светом, что указывает на дополнительные функции этой фотосенсорной системы. Учёные предполагают, что бактерии могут использовать её для ориентации в окружающей среде — например, в почве, определяя глубину залегания по количеству света. В тёмной среде, такой как лёгкие пациента, патоген может активно размножаться и формировать биоплёнки.

В перспективе открытие может привести к новым методам борьбы с внутрибольничными инфекциями, например, через искусственную активацию белка DimA для предотвращения образования биоплёнок на медицинских устройствах.