О том, что медь — серьёзное оружие против уринарных инфекций, человечество узнало не вчера и даже не пятьсот лет назад. Но, как показало новое исследование, бактерия, вызывающая заражение, тоже знает об этом — а потому заранее крадёт медь, содержащуюся в организме, чтобы этот металл не мог быть использован против неё.
Большинство уринарных (мочеполовых) инфекций вызывается печально известной бактерией E. сoli; о ней и её «сообразительности» и пойдёт речь. Предотвращение кражи меди с помощью специальных препаратов могло бы резко повысить шансы пациента на самостоятельное излечение от инфекции, заявляют учёные с медфакультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США). Подробный отчёт о проведённом ими исследовании опубликован в журнале Nature Chemical Biology.
Начать же стоит с того, что, хотя одним пациентам удаётся справиться с недугом самостоятельно и безо всяких последствий, в других случаях инфекция не сдаётся или возвращается, даже несмотря на применение антибиотиков. И тогда, увы, возможно дальнейшее распространение болезни в почки и кровь, а это уже угроза жизни. И вот наконец-то учёные взялись выяснить, отчего недуг может столь по-разному развиваться.
Давно известно, что E. coli продуцирует эрсиниабактин — молекулу, которая способна вытягивать железо из клеток хозяина. Железо необходимо бактерии для роста и размножения. Ранее учёные обнаружили, что E. coli, вызывающие более серьёзную инфекцию, с большей вероятностью продуцируют эрсиниабактин. Предположив, что это вещество может использоваться и с какой-то другой целью, авторы работы протестировали его, поместив в образцы мочи здоровых пациентов.
Как оказалось, помимо ожидаемого связывания с железом, эрсиниабактин также соединяется с ионами меди. Анализ образцов больных с уринарной инфекцией, лежащих на излечении в Университете Вашингтона в Сиэтле (США), показал, что в каждом случае, когда бактерия продуцировала эрсиниабактин, он также оказывался связанным с ионами меди. Причём при ближайшем рассмотрении с медью эта молекула соединялась даже чаще, чем с железом. Дальнейшие in-vitro-эксперименты продемонстрировали, что бактерии, продуцирующие эрсиниабактин, имеют гораздо более высокие шансы на выживание.
Противомикробные свойства меди были известны задолго до описания самих микробов, вызывающих инфекцию. Так, древние греки и египтяне обрабатывали раны медными солями для лучшего их заживления. Современные учёные выдвигают два возможных объяснения противомикробного эффекта меди (не исключающие друг друга): ионы меди могут стимулировать синтез других активных противомикробных молекул, сама медь тоже даёт прямой токсичный антимикробный эффект.
Таким образом, учёные выдвигают предположение о том, что, используя эрсиниабактин, бактерия делает превентивный шаг — связывает находящийся в опасной близости ион меди в неактивное соединение. И тем спасается.
Подготовлено по материалам Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
