Ученые подарили бактериям «квартиры», чтобы узнать секреты болезней

9 Октября 2013 в 11:30, Ауслендер Дмитрий 1 548 просмотров 2

3dprintedmic

Заселив бактерии в микроскопические дома, ученые из Техасского университета в Остине начали изучать их поведение. Исследователи хотят выяснить, как сообщества микроорганизмов, обитающие внутри кишечника и легких человека, взаимодействуют друг с другом и развивают инфекционные заболевания. Случается также, что одни патогенные бактерии наделяют других устойчивостью к антибиотикам.

В недавнем эксперименте ученые продемонстрировали, как бактерии Staphylococcus aureus (Золотистый стафилококк), возбудители кожных инфекций, вырабатывают иммунитет к противомикробным препаратам, когда находятся внутри более крупного сообщества бактерий Pseudomonas aeruginosa (Синегнойная палочка), пишет PhysOrg. Последние вызывают заболевания, связанные с дыхательными путями, поджелудочной железой и другими внутренними органами. Синегнойная палочка чрезвычайно устойчива к антибиотикам, что затрудняет лечение связанных с ней болезней.

Используя 3D-печать, исследователи заключили бактерии в клетки из клейкого белкового вещества. Технология позволяет получать структуры практически любого размера и формы.

Данный метод дает возможность проводить совершенно новые эксперименты, условия которых максимально приближены к условиям в организме человека. Ученые пытаются выяснить, сколько бактерий должно быть в сообществе, какого они должны быть размера и формы, чтобы микроколония начала действовать иначе, чем одна клетка. Благодаря склеиванию бактерии могут образовывать на поверхностях биологические пленки, которые защищают их от воздействия антибиотиков.

Биопленки на зубах, например, не настолько опасны, как биопленки в легких больных муковисцидозом. Хотя антибиотики и останавливают размножение болезнетворных бактерий, они не могут разорвать прочные биопленки, образующиеся на легочной ткани больного. В результате лечение не приносит ожидаемого результата и даже приводит к смертельному исходу. По данным американского фонда CFF, больные кистозным фиброзом, в среднем, живут не больше тридцати с лишним лет.

homes for bacteria

После заселения в «квартиры» на бактерии воздействовали ампициллином. Исследователи обнаружили, что 80 процентов стафилококков выжили благодаря синегнойной палочке. Для сравнения, только 40 процентов стафилококков выдержали действие ампициллина без поддержки со стороны. По всей видимости, Pseudomonas aeruginosa обладает способностью вырабатывать защитные химические соединения, которые помогают бактериям противостоять действию антибиотиков.

В отличие от приобретенной устойчивости бактерий при передозировке антибиотиками, колонизационная резистентность зависит от структуры микроколонии. Если защитная стенка Pseudomonas исчезнет, то Staphylococcus потеряет устойчивость к антибиотикам.

Работа была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Растения находятся в похожей ситуации. Их миром тоже управляют микробы.

Ученые подарили бактериям «квартиры», чтобы узнать секреты болезней

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

2 комментария

  1. igean

    Хорошее начало!

  2. Repshis

    Согласен)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.