Разрушение бактериальных оболочек может навсегда покончить с устойчивостью бактерий к антибиотикам

Бактерии становятся устойчивыми к лекарствам и, тем самым, весьма опасными — во многом потому, что приобретают дополнительную внешнюю оболочку.

Построенная на основе липидов наружная мембрана так называемых «грамотрицательных» бактерий предотвращает проникновение обычных антибиотиков и препятствует природной реакции иммунной системы. Разрушение или проникновение за этот барьер, стало одним из ключевых факторов в гонке «микробных вооружений».

Оболочка, найденная в грамотрицательных бактериях, на самом деле является второй мембраной, состоящей из больших молекул, называемых липополисахаридами (LPS). ЛПС, такие как эндотоксин и пиротоксин, приводят к отравлению организма и вызывают лихорадку, повышая естественную температуру тела и вызывая сбои в действиях иммунной системы человека.

Как правило, диффузия молекул через эту мембрану контролируется крошечными каналами, называемых поринами. Именно эти порины, которые могут меняться в размерах, и задерживают антибиотики или другие угрозы на внешней стороне. Получение доступа через эти «порты» было давней проблемой в развитии антибиотиков, но исследование, опубликованное на этой неделе в журнале  Nature, описывает «ахиллесову пяту» этой бактериальной оборонительной стратегии.

Суть этого метода такова: семь транспортных белков LPS образуют комплекс, который отвечает за транспорт ЛПС от внутренней мембраны к наружной. LptE [один из этих транспортных белков] принимает свёрнутую структуру, расположенную внутри вилки белка LptD, формируя уникальную двухбелковую архитектуру по типу «вилка-штепсель», которая позволяет строительным материалам попадать на мембрану, но предотвращает попадание лекарств или агентов иммунной системы.

Главное преимущество этого метода заключается в том, что он действительно атакует только мембраны, а не сами бактерии. По словам ведущего автора исследования Хаохао Донга, этот факт может привести к такой технологии лечению, которая, наконец, положит конец всем технологиям лечения.