Слабое звено в защите бактерий от антибиотиков отыскали российские учёные
Бактерии хорошо приспосабливаются к неблагоприятным условиям среды, включая действие антибиотиков. В этом им помогают сложные белковые системы, запускающие необходимые для выживания процессы. Один из них — фермент RelSeq, который управляет защитной реакцией микроорганизмов на стресс, нехватку пищи или действие лекарств. Кристаллическую структуру фермента впервые определили учёные из Курчатовского института и Санкт-Петербургского государственного университета.
Проблема устойчивости микроорганизмов к противомикробным препаратам, в том числе к антибиотикам, имеет глобальный масштаб. ВОЗ включила устойчивость бактерий в список 10 наиболее серьёзных угроз человечеству. Сегодня 700 тысяч человек ежегодно умирают из-за устойчивости к антибактериальным препаратам. По оценкам экспертов, к 2050 году количество смертей от антибиотикорезистентности может увеличиться до 10 млн, из них 2,4 млн — в странах с высоким уровнем развития.
Специалисты Минздрава России советуют соблюдать простые правила, которые помогут снизить риск формирования устойчивости микроорганизмов до 30–40 %.
- Применять антибиотики только по назначению врача.
- Строго следовать рекомендациям врача относительно дозировки и длительности курса лечения.
- Не менять препарат на другой без указания врача, поскольку даже антибиотики одного класса могут воздействовать на разные виды бактерий.
- Не давать другим советов по приёму антибиотиков. Только врач может подобрать оптимальный противомикробный препарат для конкретного случая.
Чтобы разобраться в механизмах адаптации бактерий к стрессовым условиям и разработать новые антибактериальные препараты, сотрудники Курчатовского института и Санкт–Петербургского государственного университета определили кристаллическую структуру фермента RelSeq в комплексе с одним из алармонов — pppGpp. Алармоны — это молекулы, которые служат для клетки тревожным сигналом. Если бактерия «чувствует» стресс, RelSeq начинает производить очень много алармонов, которые сигнализируют клетке об опасности. Сигнал подхватывают другие белки и запускают адаптационные изменения.
Исследования строения и механизма работы RelSeq важны для поиска способа «выключить» фермент и прервать цепочку последующих реакций. Российские исследователи определили предпочтительные участки, где связываются фермент и сигнальные молекулы. Если те не могут взаимодействовать, бактерия становится значительно уязвимее. Значит, такие места — мишень для будущих лекарств.
Теперь учёные намерены получить кристаллические структуры RelSeq в комплексе с другими сигнальными молекулами и попробовать подобрать потенциальные лекарства, которые воздействуют на активность фермента. Специалисты подчёркивают, что RelSeq не имеет близких аналогов у человека, что делает его перспективной мишенью для лекарственных средств.
