Благодаря исследованию, финансируемому Национальным Институтом Здоровья, ученые добились огромного прогресса в понимании того, как именно хлористые вещества убивают бактерии, и каким образом собственные защитные бактерии организма способны проявлять устойчивость к клеточному стрессу, вызванному хлором. Полученные знания могут привести к разработке новых лекарственных препаратов, нарушающих защиту вредных микроорганизмов, тем самым помогая организму бороться с болезнью.
Исследователь Урсула Якоб из Мичиганского Университета рассказывает, что она и ее коллеги решили выяснить, каким образом отбеливатель на самом деле убивает бактерии, поскольку ранее об этом было мало что известно. В серии экспериментов, ее команда показала, что хлорноватистая кислота заставляет белки бактерий сворачиваться и прилипать друг к другу, что лишает их функциональности и приводит к гибели клеток.
Исследуя реакцию бактерий на стрессовые условия, ученые обнаружили несколько способов, с помощью которых микробы в организме человека могут противостоять агрессивным свойствам хлорноватистой кислоты. Один из таких механизмов выживания - использование белка Hsp33. В свою очередь, он является молекулярным шапероном, который помогает другим белкам избежать фолдинга (сворачивания) и способствует поддержанию их нормальной формы. Как только стрессовая ситуация проходит, защита Hsp33 позволяет бактерии повторно сложить структуру своих белков, обеспечивая таким образом выживание клеток.
Недавно команда обнаружила, что простые неорганические молекулы, называемые также полифосфатами, служат в качестве молекулярного шаперона в бактериальных клетках.
Ученые предполагают, что полифосфаты существовали еще до возникновения жизни на Земле, и учитывая, что они производятся почти во всех организмах (от бактерий до человека), можно их считать одними из старейших молекулярных шаперонов в существовании человечества.
Бактерии, лишенные полифосфатов очень чувствительны к клеточному стрессу, вызванному хлорной известью и с наименьшей вероятностью вызовут инфекцию.
Вместе эти результаты дают представление о том, как современные бактерии защищаются от иммунной реакции организма, и как первые организмы смогли выжить при экологических катастрофах. Исследования также указывают на потенциальные возможности разработки противомикробных лекарственных препаратов. По словам профессора, многие из этих защитных механизмов, что бактерии используют в ответ на хлорный отбеливатель, являются специфичными для бактерий и позволяют потенциально работать на защиту организма, не нанося вреда человеческим клеткам. Команда исследователей надеется разработать препараты, в которых будет использована данная специфика, способная уничтожать сопротивляемость бактерий, против хлорноватистой кислоты, что в дальнейшем позволит нашей иммунной системе легче справляться с болезнями.