Koniem trojańskim w pałeczkę ropy błękitnej Pseudomonas aeruginosa

0

Pseudomonas aeruginosa (pałeczka ropy błękitnej) to niebezpieczna bakteria, która powoduje infekcje w warunkach szpitalnych i u osób z osłabionym układem odpornościowym. Może powodować infekcje krwi i zapalenie płuc, podczas gdy ciężkie infekcje mogą być śmiertelne. Pałeczka ropy błękitnej jest wyjątkowo niebezpieczna dla pacjentów z mukowiscydozą. Zdaniem Światowej Organizacji Zdrowia, bakteria ta, wysoce oporna na leczenie antybiotykami, jest jednym z najbardziej niebezpiecznych patogenów pilnie wymagających alternatywnych strategii leczenia.

Bakteria ta jest jedną z wielu, które rozwinęły system, który pozwala im pozyskiwać trudno dostępne żelazo z ludzkiego ciała. Żelazo jest niezbędne dla wzrostu bakterii i przeżycia, ale u ludzi większość zasobów żelaza jest zatrzymywana w kompleksie hemowym hemoglobiny. Aby zdobyć żelazo, pałeczki P. aeruginosa wydzielają do krwiobiegu białko zwane HasA. Białko HasA wiąże się z hemem w krwiobiegu, a następnie taki kompleks jest rozpoznawany przez receptor błonowy bakterii o nazwie HasR, umożliwiający transport hemu do komórki bakteryjnej, podczas gdy HasA jest poddawany recyklingowi w celu powtórzenia opisanego procesu.

Biochemik Osami Shoji z Uniwersytetu w Nagoi (Japonia) wspólnie ze swoim zespołem badawczym znalazł sposób na wykorzystanie tego procesu. Opracował proszek składający się z HasA i ftalocyjaniny galu (GaPc), który po nałożeniu na kulturę P. aeruginosa został skonsumowany przez bakterie.

„Gdy pigment jest wystawiony na działanie światła w bliskiej podczerwieni, wewnątrz komórek bakteryjnych powstają szkodliwe, reaktywne formy tlenu” – wyjaśnia biochemik Osami Shoji. Podczas badań laboratoryjnych ponad 99,99% bakterii zostało zabitych po traktowaniu jednym mikromolem HasA z GaPc i dziesięciominutowym naświetlaniu.

fot. Osami Shoji

Kultury bakterii potraktowane jednym mikromolem HasA z GaPc, po prawej szalki wystawione na działanie światła w bliskiej podczerwieni (fot. Osami Shoji)

Strategia działała również na inne bakterie z receptorem HasR na błonie komórkowej, ale nie na bakteriach bez tego receptora.

Naukowcy uważają, że system pozyskiwania hemu jest tak niezbędny do przeżycia tych bakterii, że nie oczekuje się, że bakterie “zrezygnują” z niego, uodparniając się na  ftalocyjaninę galu z HasA.

„Nasze odkrycie przybliża nas do wykorzystania modyfikowanych białek hemowych jako konia trojańskiego do selektywnego dostarczania środków przeciwdrobnoustrojowych do bakterii, umożliwiając specyficzną i skuteczną dezaktywację komórek, niezależnie od oporności na antybiotyki”.

Zostaw odpowiedź

Twoj adres e-mail nie bedzie opublikowany.