|
Как бактерии защищаются от плазмы
|
|
|
|
Плазма используется при лечении ран против возбудителей, устойчивых к антибиотикам. Однако бактерии могут защитить себя. Они используют белок теплового шока, который их защищает. Исследовательская группа, возглавляемая профессором Джулией Бандоу и доктором Тимом Дирксом с кафедры прикладной микробиологии Рурского университета в Бохуме, Германия, показала, что бактерии, которые перепроизводят белок теплового шока Hsp33, могут противостоять плазменной обработке более эффективно, чем другие. Исследователи также продемонстрировали, какие компоненты плазмы активируют белок теплового шока. Команда опубликовала свои выводы в Журнале интерфейса Королевского общества. При обработке плазмой белки разворачиваются, теряют свои естественные функции и могут слипаться. Их слипание токсично для клеток и может привести к их инактивации. Бактериальный белок теплового шока размером 33 кДа (кило Дальтон), называемый Hsp33, предотвращает слипание, связывая разворачивающиеся белки.
|
|
|
Чтобы выяснить, защищает ли избыток Hsp33 клетки от плазмы, исследователи обработали штаммы, которые перепроизводят белок, источником плазмы Cinogy, который уже используется в дерматологии. Эти штаммы выживали значительно лучше, чем бактерии дикого типа, после короткого воздействия продолжительностью около одной минуты. «После трехминутного воздействия клетки, которые в избытке производят Hsp33, также были инактивированы», — отмечает Тим Диркс. Исследователи доказали, что Hsp33 активируется плазмой, обрабатывая очищенный белок теплового шока источником плазмы. «Эта активация связана с окислением и разворачиванием белка и на самом деле обратима», — объясняет Тим Диркс. «Однако мы также показали, что Hsp33 полностью разрушается при длительной обработке плазмой, составляющей один час». Кроме того, плазма отрицательно повлияла на способность белка связывать атом цинка. Этот атом цинка укрепляет естественную трехмерную структуру белка в неактивном состоянии.
|
|
|
|
Поскольку ранее ничего не было известно о том, какие виды, вырабатываемые плазмой, могут активировать Hsp33, исследователи создали различные стрессоры, которые, как известно, производятся плазмой, и обрабатывали Hsp33 ими один за другим. «Это показало, что Hsp33 активируется супероксидом, сингулярным кислородом и атомарным кислородом, но не реагирует на гидроксильные радикалы и пероксинитрит», — говорит Тим Диркс. Это указывает на взаимодействие этих видов с бактериальными клетками. Например, супероксид является одним из первых видов, образующихся в результате окислительного стресса в организме, например, нашей иммунной системой в макрофагах. Таким образом, быстрый ответ Hsp33 на один из этих видов, возникающий на ранней стадии, был бы полезен для бактерии в плане быстрой защиты от окислительного стресса. «Супероксид, по-видимому, действует как сигнальная молекула для бактерий, сигнализируя о дальнейшем окислительном стрессе», — заключает исследовательская группа.
|
|
|
|
Источник
|
