Учени от Университета La Trobe в Австралия разкриха механизма, чрез който определен щам на бактерията Escherichia coli (EPEC) уврежда чревните клетки. Изследването, публикувано в научното списание Gut Microbes, представя за първи път триизмерната структура на бактериалния токсин EspC – молекулярен ензим, който буквално „разрязва“ вътрешната структура на чревните епителни клетки и причинява сериозни заболявания, включително животозастрашаваща диария.

Как E. coli атакува червата?

Токсинът EspC действа като „молекулярна ножица“, като прониква в епителните клетки на червата и унищожава ключови протеини в тяхната вътрешна структура. Това нарушава целостта на чревната лигавица и води до възпаление, диария и сериозна дехидратация – особено опасна при малки деца.

„Разкриването на структурата на този токсин е важна крачка към разработването на нови лекарства, които да се справят с устойчиви инфекции от E. coli“, обяснява професор Бегоня Херас, съавтор на изследването и ръководител на Програмата за инфекции и имунитет в La Trobe.

Заплаха от антимикробна резистентност

Инфекциите, причинени от ентеропатогенната E. coli (EPEC), стават все по-трудни за лечение поради нарастващата резистентност към антибиотици. Широко използваните широкоспектърни антибиотици убиват не само патогените, но и полезните бактерии в червата, а E. coli лесно се адаптира и развива резистентност.

„Някои щамове на E. coli вече са устойчиви на всички налични антибиотици, което изчерпва възможностите за лечение“, предупреждава д-р Джейсън Паксман, съавтор на изследването.

Нови подходи в борбата с инфекциите

Изследователите използват мултидисциплинарен подход, съчетаващ молекулярна биология, микробиология и структурна биохимия, за да картографират токсина EspC. Това не само разкрива как действа токсинът, но и създава основа за разработване на целенасочени терапии, които могат да блокират вредните ефекти на токсина, без да се засягат полезните микроби.

Д-р Акила Пилапития, първи автор на изследването, определя 3D структурата на EspC и неговите функционални домейни, което е ключово за създаването на лекарства, насочени към специфични бактериални механизми.

„Това знание ни дава възможност да създадем по-прецизни терапии, които предпазват чревната тъкан и намаляват нуждата от широкоспектърни антибиотици“, споделя д-р Пилапития.

Защо това изследване е важно?

Според Световната здравна организация, всяка година над 1,3 милиона деца под 5 години умират от диарийни заболявания, причинени основно от дехидратация и електролитен дисбаланс. Oткритията на екипа от La Trobe могат да доведат до по-ефективни и безопасни методи за лечение, особено в развиващите се страни.

Източник: Phys.org