Нове дослідження виявило, що умовно-патогенна бактерія Pseudomonas aeruginosa використовує вітамін С для нейтралізації ключового компонента імунної відповіді людини, посилюючи його здатність викликати важкі інфекції. Дослідники з Університету Сан-Паулу та Медичної школи Університету Массачусетса виявили молекулярний механізм, за допомогою якого цей патоген захищає себе від окисного стресу, що є критичною частиною того, як організм бореться з загарбниками.
Як Pseudomonas aeruginosa захищається
Pseudomonas aeruginosa є особливо небезпечною бактерією, оскільки вона процвітає в ослабленій імунній системі, викликаючи такі інфекції, як пневмонія у хворих на муковісцидоз, інфекції сечовивідних шляхів і важкі ранові інфекції. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, його стійкість до антибіотиків робить його пріоритетною мішенню для нових методів лікування.
Коли організм виявляє інфекцію, імунні клітини вивільняють активні форми кисню — фактично контрольовані спалахи руйнівних хімічних речовин — для знищення бактерій, що вторглися. Однак П. aeruginosa має складні захисні механізми для протидії цій атаці, включаючи фермент під назвою LsfA, член родини пероксиредоксину (Prx6).
Вітамін С як несподіваний союзник
У дослідженні, опублікованому в журналі Redox Biology, детально описано, як LsfA використовує вітамін С (аскорбат) для детоксикації перекису водню, потужного окислювача, що виділяється імунними клітинами. Ця взаємодія дозволяє бактерії протистояти окислювальній атаці організму, підвищуючи її вірулентність.
«Ми показали, що аскорбат може діяти як відновник у клітинній системі, що є новим відкриттям», — пояснює Рожеріо Луїс Алейко-Сільва, один із дослідників. Команда також отримала першу структурну характеристику бактеріального ферменту Prx6, показуючи, як вітамін С безпосередньо взаємодіє з активним центром LsfA для відновлення його антиоксидантної функції.
Наслідки для нових антибактеріальних методів лікування
Це відкриття ставить під сумнів звичайне розуміння того, як працюють ці ферменти, припускаючи, що вітамін С відіграє більш важливу роль у захисті бактерій, ніж вважалося раніше. Важливо, що бактеріальний фермент LsfA структурно відрізняється від свого аналога людини, що свідчить про потенційну мішень для нових ліків. Дослідники вже почали використовувати комп’ютерне моделювання для виявлення сполук, які можуть порушити функцію ферменту, не завдаючи шкоди клітинам людини.
Наступні кроки включають подальше вивчення того, як P. aeruginosa метаболізує вітамін С, а також тестування ефектів блокування LsfA на реалістичних моделях інфекції. Це дослідження може призвести до розробки нових антибактеріальних стратегій, які використовують власні захисні механізми бактерій проти них, запропонувавши нову зброю в боротьбі з інфекціями, стійкими до антибіотиків.
