Новое исследование показало, что оппортунистическая бактерия Pseudomonas aeruginosa использует витамин С для нейтрализации ключевого компонента человеческого иммунного ответа, усиливая свою способность вызывать тяжелые инфекции. Исследователи из Университета Сан-Паулу и Медицинской школы Университета Массачусетса обнаружили молекулярный механизм, с помощью которого этот патоген защищается от окислительного стресса — важнейшей части того, как организм борется с захватчиками.
Как Pseudomonas aeruginosa защищается
Pseudomonas aeruginosa — особенно опасная бактерия, поскольку она процветает в ослабленных иммунных системах, вызывая такие инфекции, как пневмония у пациентов с муковисцидозом, инфекции мочевыводящих путей и тяжелые раневые инфекции. Ее устойчивость к антибиотикам делает ее приоритетной целью для новых методов лечения, согласно Всемирной организации здравоохранения.
Когда организм обнаруживает инфекцию, иммунные клетки высвобождают реактивные формы кислорода — по сути, контролируемые всплески разрушительных химических веществ, — чтобы убить вторгающиеся бактерии. Однако P. aeruginosa обладает сложными механизмами защиты, чтобы противостоять этой атаке, включая фермент под названием LsfA, член семейства пероксиредоксинов (Prx6).
Витамин С как неожиданный союзник
Исследование, опубликованное в журнале Redox Biology, подробно описывает, как LsfA использует витамин С (аскорбат) для детоксикации перекиси водорода — мощного окислителя, высвобождаемого иммунными клетками. Это взаимодействие позволяет бактерии противостоять окислительной атаке организма, усиливая ее вирулентность.
«Мы показали, что аскорбат может действовать как восстановитель в клеточной системе, что является новым открытием», — объясняет Рожерио Луис Алейшу-Силва, один из исследователей. Команда также впервые получила структурную характеристику бактериального фермента Prx6, показав, как витамин С напрямую взаимодействует с активным центром LsfA для восстановления его антиоксидантной функции.
Последствия для новых антибактериальных терапий
Это открытие бросает вызов общепринятому пониманию того, как работают эти ферменты, предполагая, что витамин С играет более важную роль в бактериальной защите, чем считалось ранее. Важно отметить, что бактериальный фермент LsfA структурно отличается от своего человеческого аналога, что предлагает потенциальную мишень для новых лекарств. Исследователи уже начали использовать компьютерное моделирование для выявления соединений, которые могут нарушить функцию фермента, не причиняя вреда человеческим клеткам.
Следующие шаги включают дальнейшее изучение того, как P. aeruginosa метаболизирует витамин С, а также тестирование эффектов блокировки LsfA в реалистичных моделях инфекции. Это исследование может привести к разработке новых антибактериальных стратегий, которые используют собственные защитные механизмы бактерии против нее, предлагая новое оружие в борьбе с антибиотикорезистентными инфекциями.
