Исследователи из Университета Данди (University of Dundee) обнаружили фермент, который, по их мнению, может быть ключом к профилактике стрептококковых инфекций группы А, которые вызывают более 500 000 смертей во всем мире каждый год. Результаты научной работы опубликованы в журнале Journal of Biological Chemistry.
Актуальность проблемы
Стрептококк группы А может привести к таким заболеваниям, как стрептококковый фарингит, скарлатина, сепсис и синдром токсического шока, а также к нескольким аутоиммунным заболеваниям с высоким уровнем смертности.
Результаты научной работы
Исследователи из Эдинбургского университета (University of Edinburgh) и Российской академии наук (Russian Academy of Sciences) обнаружили фермент, который необходим для производства углеводов на поверхности стрептококковой бактерии, что позволяет ей заражать людей и животных. Их исследования открывают новые возможности для ингибирования этого фермента и, в конечном счете, борьбы со стрептококковыми инфекциями группы А. Тот факт, что этот фермент работает через новый механизм действия, который также может быть найден в других видах стрептококков, увеличивает влияние и актуальность этого открытия.
Автор исследования Хельга Дорфмюллер (Helge Dorfmueller) комментирует: «Стрептококковая инфекция является наиболее распространенной группой и зачастую может противостоять иммунной системе организма. К сожалению, та же самая бактерия также вызывает множество тяжелых и потенциально смертельных заболеваний, таких как сепсис и синдром токсического шока».
«Мы знали, что углеводное покрытие является важным компонентом стрептококка группы А, но мы хотели узнать больше о том, как это работает. Теперь мы выяснили, что фермент инициирует синтез бактериального покрытия», – добавляет Хельга Дорфмюллер.
«Удивительно, но мы также обнаружили, что этот фермент выполняет ту же функцию во многих других штаммах стрептококков. Это включает стрептококки группы B, которые могут вызывать тяжелые инфекции у новорожденных, и стрептококки группы C и G, которые вызывают аналогичные заболевания, как и группа A, включая бактериемию и эндокардит, у людей и животных», – объясняет Хельга Дорфмюллер.
Недавно обнаруженный фермент, называемый α-D-GlcNAc-β-1,4-L-рамнозилтрансфераза, не присутствует у людей или животных, поэтому обеспечивает новую возможность для программ обнаружения лекарственных средств.
Устойчивость к противомикробным препаратам является глобальной проблемой, и существующие антибиотики не работают примерно в 20% случаев стрептококковой инфекции. Долгосрочная цель ученых заключается в помощи в разработке нового класса антимикробных препаратов, которые могут полностью ингибировать или снижать активность фермента. Следующим шагом к этой цели будет их работа с подразделением университета по обнаружению лекарственных средств для разработки соединений, которые могут быть нацелены на этот фермент.
Хельга Дорфмюллер объясняет: «Если вы представите себе теннисный мяч, этот углевод будет пушистым слоем, который покрывает мяч. Этот слой является важным структурным компонентом клетки и используется бактерией для облегчения инфекции. В нашем исследовании мы показываем, как этот белок инициирует производство этого углевода через механизм, не описанный ранее».
«Наше исследование предоставляет возможность нацелить этот ферментативный шаг на открытие новых лекарственных препаратов. Например, эти результаты могут стать решением для потенциальной разработки соединения ингибирования стрептококков, что приведет к новым терапевтическим стратегиям. Поскольку этот шаг является эксклюзивным для бактерий, соединения, нацеленные на этот фермент, должны иметь минимальные побочные эффекты, что делает его отличным кандидатом в качестве антимикробного препарата», – заключает Хельга Дорфмюллер.
Авторы другого исследования утверждают, что для возникновения пневмонии бактерии используют перекись водорода.
