Дослідники з IBB-UAB та IBMB-CSIC виявили механізм, за допомогою якого бактерія Mycoplasma genitalium (Mge) прилипає до клітин людини. Цей збудник, що передається статевим шляхом, відповідає за кілька патологій сечостатевих шляхів. Відкриття відкриває двері для визначення нових терапевтичних стратегій проти цього патогена, що з’являється, який розвиває стійкість до більшості доступних антибіотиків.

адгезії

Дослідники з Інституту молекулярної біології Барселони (IBMB-CSIC) та Інституту біотехнології та біомедицини (IBB-UAB) виявили механізм, за допомогою якого бактерія Mycoplasma genitalium (Mge) прилипає до клітин людини. Це приєднання є необхідні для встановлення інфекції та подальшого розвитку хвороби.

Роботу, опубліковану в журналі Nature Communications, очолив Ігнасіо Фіта, професор-дослідник підрозділу структурної біології IBMB-CSIC та Оскар Кіджада Y Жауме Піньоль, від лабораторії молекулярної біології IBB-UAB. Першим автором твору є Девід Апарісіо, докторант в IBMB-CSIC.

Mge - це патоген, що з’являється, відповідальний за різні сечостатеві інфекції. У чоловіків це одна з основних причин уретриту (15-20%), а у жінок це пов’язано із фотографіями цервіциту, запальних захворювань органів малого таза, передчасних пологів та спонтанного аборту.

До цього часу було відомо, що прилипання бактерій до сечостатевих шляхів відбувається за допомогою білків, званих адгезинами, які розпізнають специфічні рецептори на поверхні клітин. У випадку Mge ці клітинні рецептори загалом відомі як сиалові кислоти. Інші важливі патогени, такі як вірус грипу, також використовують сіалові кислоти як рецептори для зв’язування з клітинами.

У цій студії, Дослідники IBMB-CSIC визначили тривимірну структуру адгезину Mge P110, зв’язаного з цими клітинними рецепторами.

"Ми створили кристали, що містять адгезин Р110, зв’язаний із сіаловими кислотами, і дифрагували їх за допомогою рентгенівських променів, який виявив точне положення атомів у білку, і ми змогли визначити структуру в трьох вимірах", Поясніть Девід Апарісіо, Дослідник IBMB. Аналізи проводили на променевій лінії Xaloc синхротрону ALBA у місті Серданьола-дель-Валлес за допомогою рентгенівської кристалографії.

У той же час вчені IBB-UAB провели дослідження дослідження in vivo з клітинами людини і вони показали, що мутації в певних місцях білка P110 перешкоджають зв'язуванню Mge. Це призводить дозволили підтвердити інформацію, отриману з отриманої тривимірної структури.

Отримані результати дозволяють зрозуміти молекулярні основи об’єднання Mge з клітинами людини. “З одного боку, ми досягли ключова інформація про процес колонізації, тобто контакт збудника з клітинами хазяїна. З іншого - це дозволяє нам розробляти альтернативні антибіотикам препарати, здатні блокувати адгезію Mge до клітин, як молекули, що імітують клітинні рецептори, або які стимулюють утворення антитіл, які інгібують функцію адгезинів ”, пояснює він Оскар Кіджада, Дослідник IBB.

Слідство запросило клопотання про міжнародний патент і a співпраця зі службою та дослідницькою групою з мікробіології в містечку Валл д'Еброн з метою боротьби з виникненням опору.

Стійкість до антибіотиків

Власне, MG-інфекції зустрічаються так само часто, як і гонорея, одна з найвідоміших інфекцій, що передаються статевим шляхом. Що ще, Mge стає супербактерією, стійкою до всіх антибіотиків На сьогоднішній день це факт, який незабаром залишить нас без терапевтичних альтернатив. Розуміння механізму, що дозволяє інфекції, може допомогти визначити нові методи боротьби з нею.

Резистентність до антибіотиків стає дедалі поширенішою проблемою. Завдяки генетичним змінам багато бактерій виробили здатність протистояти антибіотикам і продовжують розмножуватися. Хоча це природний процес, неправильне використання та зловживання цими препаратами прискорює процес.

Оскільки Mge виробляє стійкість до всіх доступних антибіотиків, пошук альтернативної терапевтичної стратегії особливо актуальний. Отримані результати вкрай необхідні для розробки нових препаратів, оскільки вони дозволяють визначити прихильність на молекулярному рівні.


Зображення з електронною мікроскопією, на яких спостерігається бактерія Mycoplasma genitalium (Mge), яка прилипає до поверхні клітини людини (верхні зображення) і проникає всередину (нижні зображення). Зображення відредаговано для полегшення ідентифікації мікоплазми (забарвлене у синій колір).

Стаття: Девід Апарісіо, Сержі Торрес-Пуйг, Мерсе Ратера, Енріке Керол, Жауме Піньоль, Оскар К. Піч та Ігнасіо Фіта. Mycoplasma genitalium adhesin P110 пов'язує сиалокислі рецептори людини. Nature Communications DOI 10.1038/s41467-018-06963-i