Исследование, проведенное учеными Центра исследования инфекций Гельмгольца (HZI), показало, что бактерия Pseudomonas aeruginosa использует эпигенетическую память для формирования разнообразия внутри своей популяции, что позволяет ей успешно избегать атак иммунной системы. Эти выводы были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Pseudomonas aeruginosa, также известная как синегнойная палочка, обладает высокой устойчивостью и способностью выживать в разнообразных условиях, включая воду, почву и организм человека. В условиях больницы эта бактерия представляет особую угрозу: она легко распространяется, трудно поддается лечению и может долго сохраняться в организме, как, например, в легких пациентов с муковисцидозом.
Чтобы понять механизмы её устойчивости, исследователи изучили почти 6000 генов бактерии, выращенной в одинаковых условиях. Они обнаружили, что ген glpD, ответственный за переработку глицерина, функционирует по-разному в зависимости от клетки. В одних клетках он активен, а в других практически «выключен».
«Это не случайность, а стратегия выживания. Активные клетки проявляют агрессию, вырабатывают токсины и атакуют иммунную систему, в то время как пассивные клетки остаются незамеченными и избегают атаки», — объясняют ученые. Подобное распределение ролей позволяет популяции одновременно вести наступление и скрываться, обеспечивая выживание хотя бы части бактерий.
Эксперименты показали, что даже небольшое количество P. aeruginosa, попавшее в организм, способно быстро создать генетически идентичную, но функционально разнообразную популяцию. Это позволяет бактерии адаптироваться к различным ситуациям, повышая шансы на успешное выживание. Сейчас перед учеными стоит задача найти способы вмешательства в этот процесс. Нарушение передачи эпигенетической памяти может лишить бактерии способности к адаптации, что откроет новые возможности для лечения хронических инфекций, вызванных P. aeruginosa, особенно у пациентов с повышенной уязвимостью.
Ранее было выяснено, что кофеин может влиять на эффективность антибиотиков.