Муковисцидоз. Особенности вязкой биопленки в легких.

Цистический фиброз или муковисцидоз – коварное наследственное заболевание. В его основе лежит нарушение обмена веществ в мокроте, выделяемой в легочной ткани. Она содержит слишком мало жидкости и слизь в бронхах становится очень вязкой. Пациенты жалуются на постоянный кашель и часто страдают на хроническую инфекцию легких и бронхов. Более того, причиной смерти 90% пациентов с муковисцидозом являются хронические воспалительные заболевания легких и бронхов.

Чаще всего возбудителем заболевания служит синегнойная бактерия (Pseudomonas aeruginosa). Бактерия легко приспосабливается к условиям ослизненных легких, образуя устойчивые колонии, так называемые биопленки, которые имеют тенденции к склеиванию и устойчивы к антибиотикам.

Группа исследователей из центра экспериментального и клинического исследования инфекций Twincore (Германия) обнаружила разницу между стандартными штаммами синегнойной бактерии и формами возбудителями, которые встречаются у миковисцидозных пациентов.

Руководитель проекта Андреа Бланка говорит: «Они образуют очень плотные биопленки, что способствует переходу заболевания в хроническую стадию. Если бактерии слились и создали биопленку, то они не видимы для иммунной системы и защищены от проникновения антибиотиков. Мы задал вопрос, какие факторы ответственны за это изменение».

Что исследовать особенности компактных колоний, ученые сравнили гены бактерий с вариативными изменениями с обычным штаммом Pseudomonas aeruginosa.

Андреа Бланка говорит: «Мы установили, что в миковисцидозных штаммах мутирован ген, который ответственный за образование жирных кислот с длинной цепочкой. Кроме того, из-за этих мутаций, бактерии вырабатывают меньше кислот, что снижает проницаемость мембраны».

Это решающая часть головоломки, поскольку длина жирных кислот, входящих в состав оболочки мембраны, влияет на хемосенсорную систему бактерии, которая находится в мембране. Наряду с другими регуляторами, он влияет на количество циклического гуанизинофосфата (c-di-GMP), который образуется в клетках.

Если бактерии мало продуцируют этого вещества, они отдельно и свободно плавают в легочном секрете. А при продуцировании большого количества соединения – образуют устойчивую биопленку.

Андреа Бланка говорит: «Это открытие позволило взглянуть по-новому на методы лечения осложнения муковисцидоза. Планируется расширить исследование и выяснить, существует ли подобный механизм защиты у других штаммов бактерий или существуют другие механизмы защиты у этой бактерии».

Бренды