Изследователи от IBB-UAB и IBMB-CSIC са открили механизма, чрез който бактерията Mycoplasma genitalium (Mge) се придържа към човешките клетки. Този патоген, предаван по полов път, е отговорен за няколко патологии на урогениталния тракт. Откритието отваря вратите за дефиниране на нови терапевтични стратегии срещу този нововъзникващ патоген, който развива резистентност към повечето налични антибиотици.
Изследователи от Института по молекулярна биология в Барселона (IBMB-CSIC) и Института по биотехнологии и биомедицина (IBB-UAB) са открили механизма, чрез който бактерията Mycoplasma genitalium (Mge) се придържа към човешките клетки. Това присъединяване е от съществено значение за установяване на инфекция и последващо развитие на болестта.
Работата, публикувана в списание Nature Communications, е ръководена от Игнасио Фита, професор изследовател в звеното по структурна биология на IBMB-CSIC и Оскар Киджада Y. Жауме Пиньол, от лабораторията за молекулярна биология IBB-UAB. Първият автор на произведението е Дейвид Апарисио, постдокторант в IBMB-CSIC.
Mge е нововъзникващ патоген, отговорен за различни пикочно-полови инфекции. При мъжете това е една от основните причини за уретрит (15-20%), а при жените се свързва със снимки на цервицит, възпалително заболяване на таза (ПИД), преждевременно раждане и спонтанен аборт.
Досега беше известно, че адхезията на бактериите към пикочно-половите пътища се осъществява чрез протеини, наречени адхезини, които разпознават специфични рецептори на повърхността на клетките. В случая на Mge тези клетъчни рецептори са известни като сиалова киселина. Други важни патогени като грипния вирус също използват сиалова киселина като рецептори за свързване с клетките.
В това студио, Изследователите на IBMB-CSIC са определили триизмерната структура на Mge адхезин P110, свързан с тези клетъчни рецептори.
"Направихме кристали, съдържащи адхезин Р110, свързан със сиалови киселини, и ги дифрагирахме с рентгенови лъчи, което разкри точното положение на атомите в протеина и успяхме да определим структурата в три измерения", Обяснете Дейвид Апарисио, Изследовател на IBMB. Анализите бяха извършени на лъча Xaloc на ALBA Synchrotron в Cerdanyola del Vallés с помощта на рентгенова кристалография.
Успоредно с това са извършили учени от IBB-UAB изследвания in vivo с човешки клетки и те са показали, че мутациите на специфични места на протеина P110 предотвратяват свързването на Mge. Това води до резултат направиха възможно потвърждаването на информацията, получена от получената триизмерна структура.
Резултатите позволяват да се разберат молекулярните основи на съединението на Mge с човешките клетки. „От една страна, постигнахме ключова информация за процеса на колонизация, т.е. контактът на патогена с клетките на гостоприемника. От друга, това ни позволява да разработим алтернативни на антибиотици лекарства, способни да блокират адхезията на Mge към клетките, като молекули, които имитират клетъчни рецептори или които стимулират образуването на антитела, които инхибират функцията на адхезините ”, обяснява той Оскар Киджада, Изследовател на IBB.
Разследването предизвика искане за международен патент и а сътрудничество със службата и изследователската група по микробиология на Campus Vall d'Hebron с цел борба срещу появата на съпротива.
Резистентност към антибиотици
Всъщност, Mge инфекциите са толкова чести, колкото гонореята, една от най-известните полово предавани инфекции. Какво още, Mge се превръща в супербутон, устойчив на всички антибиотици наличен в момента, факт, който скоро ще ни остави без терапевтични алтернативи. Разбирането на механизма, който позволява инфекцията, може да помогне да се определят нови лечения за борба с нея.
Резистентността към антибиотици е все по-разпространен проблем. Чрез генетични промени много бактерии са развили способността да се противопоставят на антибиотиците и да продължат да се размножават. Въпреки че това е естествен процес, злоупотребата и злоупотребата с тези лекарства ускорява процеса.
Тъй като Mge развива резистентност към всички налични антибиотици, намирането на алтернативна терапевтична стратегия е особено важно. Получените резултати са от съществено значение за проектирането на нови лекарства, тъй като те позволяват да се определи придържането на молекулярно ниво.
Изображения с трансмисионна електронна микроскопия, при които бактерията Mycoplasma genitalium (Mge) се наблюдава прилепнала към повърхността на човешката клетка (горни изображения) и проникваща вътре (долни изображения). Изображението е редактирано, за да улесни идентифицирането на микоплазмата (оцветено в синьо).
Статия: Дейвид Апарисио, Серги Торес-Пуиг, Мерсе Ратера, Енрике Керол, Жауме Пиньол, Оскар Ки Пич и Игнасио Фита. Mycoplasma genitalium adhesin P110 се свързва с човешки рецептори на сиалова киселина. Nature Communications DOI 10.1038/s41467-018-06963-i
- Открива нов механизъм на възпалителния процес в мастната тъкан на затлъстелите хора
- Откриха основен механизъм за възстановяване на повредени нерви
- Откриха нов механизъм за смекчаване на ефектите от мастна чернодробна болест; IIS LA
- Открива нов механизъм за смекчаване на ефектите от CIBER мастна чернодробна болест
- Открит механизъм, чрез който имунните клетки регулират затлъстяването; Лекарят