Токсины, которые содержатся в бактериальной клетке, приводят к неполадкам в формировании клеточной стенки при делении бактерии и к последующей её гибели. Но при этом бактерия выделяет в окружающую среду ядовитые вещества, подавляющие иммунитет организма, что облегчает жизнь всей популяции патогена.

Различные патогенные бактерии имеют в распоряжении что-то вроде «чемоданчика самоубийцы» — белковый токсин (Z-токсин) в паре с антитоксином, который делает токсин неактивным. При стрессе антитоксин разрушается, и токсин убивает бактериальную клетку. Хотя система Z-токсинов была открыта около 20 лет назад, механизмы «самоубийственной» реакции в бактериях оставались неизученными.

Команда исследователей из Института медицинских исследований им. Макса Планка в Гейдельберге (Германия) изучала молекулярные механизмы работы токсин-антитоксиновой системы пневмококка Streptococcus pneumoniae, который является возбудителем таких чрезвычайно неприятных заболеваний, как пневмония, заражение крови и менингит. Для безопасности модельным организмом была выбрана кишечная палочка Escherichia coli, которую и снабдили для эксперимента пневмококковой токсин-антитоксиновой системой.

Ядовитое действие токсина оказалось сходно с пенициллиновым. Бактерии замирали на последнем этапе деления, когда между клетками формируется клеточная стенка, затем перегородка разрушается, и неподелившаяся бактерия взрывается и погибает: «сиамских близнецов» у бактерий нет. Исследователи показали, что стрептококковый токсин (как и другие Z-токсины) является ферментом, модифицирующим вещество N-ацетилглюкозамин, из которого бактерия, собственно, и строит свою клеточную стенку. Модифицированный токсином ацетилглюкозамин, напротив, препятствует возведению клеточной стенки, из-за чего бактерии и взрываются при делении.

Любопытно, что «самоубийство» у бактерий может работать «на благо обществу». Любая инфекция встречается в организме с сопротивлением иммунной системы. Часть бактерий задействует токсин, и после этого бактерии гибнут, что приводит к мощному выбросу некоторых веществ, подавляющих иммунный ответ. Бактерии служат чем-то вроде камикадзе, подрывая оборону противника. В итоге вся популяция в целом выигрывает.

Работа исследователей опубликована в журнале PLoS Biology.

Выяснив подробности действия токсин-антитоксиновой системы, можно перехватить инициативу у бактерий и создать целый класс антибиотиков, которые будут бить целенаправленно по интенсивно размножающимся бактериям, не затрагивая, например, полезную, но вяло делящуюся симбионтную микрофлору. И тогда никакие отряды камикадзе патогенным возбудителям уже не помогут.

Если вы планируете в ближайшее время поменять двери у себя в квартире или доме, то обязательно посмотрите двери дариано порте селена. Соотношение цена и качество у данных дверей идеальное.