Ученые смогли подробно изучить поверхность устойчивых к лекарствам бактерий
Изображения внешней мембраны грамотрицательных бактерий удалось получить исследователям Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, 25 октября сообщает Phys.org.
Ученые обнаружили, что защитная внешняя мембрана бактерий содержит плотные сети белковых строительных блоков, чередующиеся участками, которые, по-видимому, не содержат белков. Эти участки обогащены молекулами с сахаристыми цепочками (гликолипидами), которые делают внешнюю мембрану плотной.
Чтобы лучше понять эту архитектуру, ученые провели иглой по живым бактериям Escherichia coli (E. coli), таким образом «почувствовав» их общую форму. Поскольку ширина кончика иглы составляет всего несколько нанометров, это позволило визуализировать молекулярные структуры на поверхности бактерий.
«Внешняя мембрана является мощным барьером против антибиотиков и является важным фактором в обеспечении устойчивости инфекционных бактерий к антибиотикам. Однако остается относительно неясным, как создается этот барьер, поэтому мы решили изучить его так подробно», — объяснил автор-корреспондент профессор Барт Хугенбум (Лондонский центр нанотехнологий в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и UCL Physics & Astronomy).
Это важное открытие, потому что жесткая внешняя мембрана грамотрицательных бактерий предотвращает проникновение в клетку определенных лекарств и антибиотиков. Эта внешняя мембрана является одной из причин, по которой устойчивость к противомикробным препаратам таких бактерий (включая A.baumannii, P. aeruginosa и энтеробактерии, такие как Сальмонелла и E. coli) в настоящее время считается большей угрозой, чем у грамположительных бактерий, таких как устойчивый S. aureus (хорошо известный как MRSA).
Полученные изображения показывают, что вся внешняя мембрана бактерий забита микроскопическими отверстиями, образованными белками, которые позволяют проникать питательным веществам, предотвращая попадание токсинов.
На изображениях было обнаружено множество пятен, которые, по-видимому, не содержали белков. Наличие этих промежутков говорит о том, что барьер может быть не везде трудно преодолимым, и он может иметь более сильные и слабые участки, на которые можно воздействовать антибиотиками.
