Выявлена биомолекула, способствующая заражению коклюшем
Исследователи выявили новую сложную углеводную биомолекулу, или гликан, которая играет ключевую роль в колонизации носа бактериями Bordetella, ответственными за коклюш. Это открытие может позволить создать новый препарат или вакцину, которые, вмешиваясь в работу гликана, значительно снизят или даже остановят передачу Bordetella.
Bordetella pertussis вызывает респираторное инфекционное заболевание коклюш. Сегодняшние вакцины против коклюша предотвращают тяжелое течение болезни, но не уничтожают бактерии, поскольку они прекрасно колонизируют, растут и сохраняются в носу. Это означает, что, несмотря на вакцинацию, коклюш продолжает распространяться, вызывая инфекции среди уязвимых групп населения, особенно среди младенцев и пожилых людей.
Ученые из Университета Джорджии в Афина заявили, что обнаруженный гликан критически важен для поддержания способности бактерий эффективно колонизировать нос и передаваться новому хозяину. Понимая биохимическую и молекулярную функцию генов и ферментов, участвующих в его образовании, специалисты смогут вмешаться в производство этого гликана.
Гликаны - это биомолекулы, состоящие из цепочек углеводов, таких как полисахариды. Они играют важную роль в различных биологических процессах, включая распознавание клеток, сигнализацию и модуляцию иммунного ответа. В предыдущем исследовании ученые обнаружили, что гликан, известный как полисахарид передачи (tEPS), необходим для распространения Bordetella среди хозяев. Затем они обнаружили, что производство гликана tEPS связано с другой группой генов. Исследователи подозревали, что эта новая группа генов, вероятно, производит другой гликан, но ничего не было известно о его функции или структуре.
В новом исследовании ученые исключили гены, которые кодировали этот неизвестный гликан из бактерий, чтобы увидеть, могут ли они раскрыть его функцию. Полученный мутант Bordetella показал на 70% снижение способности колонизировать нос мышей в течение шести часов после инокуляции. Также мутант продемонстрировал значительно сниженную способность передаваться от первоначального хозяина к новому.
Исследователи обнаружили, что этот новый гликан, который они назвали олигосахаридом колонизации Bordetella или b-Cool, присутствует в нескольких видах Bordetella, включая те, которые заражают собак и других животных, а также в штаммах Bordetella pertussis, выделенных от пациентов. Это предполагает, что нацеливание на b-Cool может привести к разработке вакцин и лекарств, эффективных против как животных, так и человеческих инфекций.
Теперь исследователи работают над пониманием того, как b-Cool способствует колонизации Bordetella в носу, информация, которая поможет разработать терапевтические средства, вмешивающиеся в процесс колонизации. Они также разрабатывают вакцину, нацеленную на гликан b-Cool, которую планируют испытать на различных хозяев. Таким образом, открытие гликана b-Cool открывает новые перспективы для борьбы с коклюшем, предлагая потенциальные пути для разработки новых терапевтических и профилактических средств.
