Бактерии, растущие на твердой поверхности, часто формируют биопленки, в которых бактериальные клетки погружены в особое межклеточное вещество, или матрикс.
Биопленки очень прочны и очень устойчивы к физическим и химическим воздействиям – в таким виде бактериальная колония легко выдерживает атаку иммунной системы и нечувствительна к антибиотикам. Если учесть, что среди инфекционных бактерий, которые способны вызывать те или иные заболевания, около 80% могут формировать биопленки, становится ясно, почему исследователи стараются разработать как можно более эффективные способы, позволяющие их разрушать.
Свой рецепт в статье в PLoS ONE предлагают сотрудники Санкт-Петербургского университета вместе с коллегами из Национального института рака в Генуе. Рецепт состоит в том, чтобы использовать против бактериальных биопленок вещества, синтезируемые личинками мясных мух. Известно, где живут и чем питаются эти личинки – они питаются падалью, которая по определению кишмя кишит бактериями; да и взрослые мясные мухи переносят многие опасные инфекции. При том ни личинки, ни взрослые мухи от бактерий не страдают.
Известно, что у мух (и насекомых вообще, и у других животных, включая человека) иммунная система вооружена целым арсеналом так называемых антимикробных пептидов. Как эти пептиды убивают бактерий, изучают очень давно, но до сих пор мало кто обращал внимание на то, действуют ли антимикробные пептиды на биопленки. Оказалось, что действуют. Исследователи обрабатывали биопленки патогенных бактерий (которые к тому же были еще и сами по себе устойчивыми к антибиотикам) пептидами, полученными из личинок красноголовой синей падальницы – и пептиды успешно разрушали биопленки.
Стоит отметить, что антимикробных пептидов существует огромное количество, и все они распределяются по нескольким семействам, которые по-разному действуют и на бактерии, и на биопленки, так что эффективность пептидной смеси зависит от пропорций разных компонентов в ней.
Но если говорить о практическом применении, то тут одна из основных проблем – достаточно трудоемкий процесс «доения» мушиных личинок на предмет пептидов. Сами авторы работы занимались всем вручную, и очевидно, что если пептидов требуется много, процесс нужно автоматизировать – либо, если это возможно, попытаться делать антимикробные пептидные смеси искусственно, синтезируя пептиды с нуля.
Автор: Кирилл Стасевич