Бактерия Bacillus cereus хорошо знакома санитарным службам и врачам. Она вызывает пищевые отравления, а иногда и серьёзные инфекции. Долгое время оставалось загадкой, почему эта палочка так устойчива к антибиотикам и дезинфекции. Ответ нашелся в испанском университете Малаги. Ученые открыли неизвестный ранее механизм, который позволяет бактерии строить прочную защиту — биопленку.
Что такое биопленка и чем она опасна
Биопленка — это сообщество бактерий, скрепленных особым веществом. Она напоминает плотный ковёр, который защищает микробов от внешних угроз. Внутри такой плёнки бактерии могут спокойно размножаться, не боясь ни антибиотиков, ни химикатов. Именно биопленки становятся причиной хронических инфекций и повторных заражений продуктов.
«Этот тип структуры стоит за многими устойчивыми инфекциями и проблемами загрязнения пищи, которые трудно устранить», — пояснил профессор Диего Ромеро, один из авторов работы.
Биопленки встречаются повсюду:
- на медицинских инструментах;
- в системах вентиляции;
- на пищевом оборудовании;
- в водопроводных трубах.
Три белка, которые строят защиту
Исследователи разобрали молекулярную конструкцию биопленки. Они выяснили, что за сборку отвечают три белка: TasA, CalY и CapP. Первые два образуют нити, которые тянутся наружу от бактерии. Третий — CapP — управляет этим процессом. Без него нити не собираются правильно, и защита не работает.
Сборка происходит строго по этапам:
- Белок TasA начинает формировать волокна;
- CalY помогает им соединяться в пучки;
- CapP контролирует время и место сборки;
- В результате образуется прочная сеть, которая обволакивает колонию.
Белок-дирижер и его роль
Особое внимание учёные уделили белку CapP. Он работает как дирижёр оркестра: решает, когда запускать строительство и какую структуру собирать. Без этого контроля бактерии не могут сформировать полноценную биопленку. Это делает CapP идеальной мишенью для будущих лекарств. Если заблокировать его работу, то бактерия останется без защиты.
Почему бактерию трудно уничтожить
Оказалось, что Bacillus cereus умеет подстраиваться. Если один механизм даёт сбой, она включает запасные. Например, начинает выделять внеклеточную ДНК или меняет подвижность. Такая пластичность делает биопленку почти неуязвимой. Учёные назвали это свойство «матричной пластичностью». Это открытие объясняет, почему обычные дезинфекторы часто не справляются с заражением.
Шанс на новые методы борьбы
Открытие даёт ключ к созданию более эффективных средств против пищевых отравлений. Если научиться блокировать белок CapP, бактерия потеряет способность строить защиту. Тогда антибиотики и дезинфекторы будут работать намного лучше. Исследование опубликовано в престижном журнале Science Advances. В нём участвовали специалисты из Испании и Франции. Подробности можно найти в оригинальном исследовании.
Работа испанских биологов приближает нас к пониманию того, как опасные бактерии выживают в самых жёстких условиях. Возможно, уже в ближайшие годы появятся препараты, которые будут разрушать биопленки, а вместе с ними — и угрозу массовых отравлений.
