Когда бактерии полости рта попадают с кровотоком в другие ткани человеческого организма, результаты могут быть катастрофическими. Недавно учёные Бристольского университета обнаружили молекулярный процесс, который может быть ключевым в развитии инфекционного эндокардита. Результаты исследования могут привести к разработке новых лекарств для борьбы с этим смертельно опасным заболеванием сердца.
Инфекционный эндокардит – это сердечно-сосудистое заболевание, при котором бактерии вызывают формирование тромбов в клапанах сердца. Если его не лечить, то заболевание заканчивается смертельным исходом, но даже с лечением уровень смертности остается высоким - до 30 процентов. На данный момент в Великобритании ежегодно фиксируется более 2000 случаев заболеваемости инфекционным эндокардитом, и это число постоянно увеличивается.
Ключевой частью исследования, проведенного в Бристольском университете, стало использование крупнейшего в стране синхротрона Diamond Light Source. С помощью этого гигантского рентгеновского микроскопа учёным удалось визуализировать структуру и динамику белка CshA. В ходе предыдущих исследований университетские учёные выяснили, что этот белок играет важную роль в закреплении бактерий Streptococcus gordonii в тканях сердца. Исследователей заинтересовала способность CshA действовать как молекулярное лассо, привязывающее S. gordonii к поверхности клеток. Такое адгезионное взаимодействие является важнейшим первым шагом, позволяющим этим бактериям вызывать заболевание.
Ведущий автор исследования д-р Кэтрин Бэк говорит: «Мы обнаружили совершенно новый механизм, с помощью которого S. gordonii и родственные виды бактерий способны закрепляться на тканях человеческого организма. Мы назвали этот механизм «захват-фиксация».
Учёные обнаружили, что конечная часть CshA является очень гибкой, что позволяет выбрасывать её с поверхности бактерии подобно лассо. Когда такое лассо контактирует с фибронектином на поверхности клеток (захват), оно плотно притягивает CshA к фибронектину. Это позволяет другой части CshA крепко связать два белка, закрепляя S. gordonii на поверхности клетки.
Интересной особенностью данного исследования является то, что оно открывает новые возможности для конструирования молекул, которые смогут блокировать либо этап «захвата», либо этап «фиксации» в этом процессе, либо и тот, и другой. Последняя возможность является особенно интригующей, так как бактериям обычно гораздо сложнее выработать устойчивость к веществам, воздействующим на несколько этапов инфекционного процесса.