Бактерии «общаются» не только между собой, но и с клетками человеческого организма

Бактерии способны общаться между собой с помощью молекулярных сигналов. Это явление называется чувством кворума (quorum sensing) и является важным для координации поведения бактериальной популяции в различных условиях, в частности – при развитии инфекционного процесса.

Группе ученых из шведского Университета Линчопинга (Linköping University) удалось выяснить, что бактерии могут контролировать поведение клеток человеческого организма. Объектом их изучения стала синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa.

Специальные сигнальные молекулы используются для мобилизации бактерий, приводят к тому, что они скапливаются в одном месте – например, в области повреждения – формируя биопленки. Множество бактерий действуют как единый многоклеточный организм, способный противостоять действию антибиотиков и защитных сил организма. Также отмечается повышение подвижности и агрессивности клеток. Происходит это под действием «молекул коммуникации», выделяемых бактериями. У Pseudomonas aeruginosa такими молекулами являются N-ацилгомосеринлактоны (AHL), которые способны связываться с рецепторами бактериальной клетки, регулируя экспрессию различных генов.

AHL-молекулы способны перемещаться не только от одной бактериальной клетки к другой, но и проникать в человеческие клетки, оказывая влияние на их работу.

В серии экспериментов, проведенной шведскими учеными, эпителиальные клетки колоректальной аденокарциномы человека (клеточная линия Caco-2) культивировались с молекулами AHL. Масс-спектрометрический анализ позволил выявить, с каким из клеточных белков связывается сигнальная бактериальная молекула. Таким белком оказался IQGAP, который вовлечен во многие клеточные процессы – от организации цитоскелета до регуляции клеточного цикла.

Авторы отмечают, что для передачи сигнала от бактерий к клеткам организма-хозяина непосредственный контакт клеток не является обязательным условием.

Исследователи считают, что сделанное ими открытие позволит разработать новые подходы к лечению бактериальных заболеваний. Альтернативой антибиотикам могут стать препараты, которые блокируют рецепторы, не допуская передачу сигнала от клетки к клетке.