ИМП – одна из наиболее распространенных бактериальных инфекций во всем мире, ежегодно регистрируемая около 150 миллионов случаев, и может привести к серьезным заболеваниям, таким как инфекция почек и сепсис.
Группа исследователей из Университета Квинсленда под руководством профессора Мэтта Свита, профессора Марка Шембри и доктора Ронана Капетановича изучила, как наша иммунная система использует цинк для борьбы с уропатогенной кишечной палочкой (UPEC) – основной причиной ИМП.
Доктор Капетанович из Института молекулярной биологии (IMB) UQ сказал, что исследователи уже знали, что цинк токсичен для бактерий.
«С помощью прямой визуализации мы подтвердили, что клетки нашей иммунной системы, известные как макрофаги, используют цинк для устранения бактериальных инфекций», – сказал доктор Капетанович.
Они также обнаружили, что UPEC имеет двойную стратегию выживания при иммунном ответе организма.
«Мы обнаружили, что по сравнению с непатогенными бактериями UPEC может избегать реакции макрофагов на токсичность цинка, но эти бактерии также демонстрируют повышенную устойчивость к токсическим эффектам цинка.
«Эти результаты дают нам ключ к разгадке того, как наша иммунная система борется с инфекциями, а также потенциальные возможности для разработки методов лечения, таких как блокирование выхода UPEC от цинка, чтобы сделать его более чувствительным к этому металлу.
«Стратегии лечения, в которых не используются антибиотики, имеют то преимущество, что бактерии не развивают резистентность; если мы сможем перепрограммировать наши иммунные клетки, чтобы сделать их сильнее, или изменить их реакцию на бактерии, мы будем лучше оснащены для борьбы с супербактериями."
Доктор Мин Дай Фан из школы химии и молекулярных биологических наук UQ сказал, что исследование также выявило полный набор генов UPEC, которые обеспечивают защиту от токсичности цинка.
«Эти знания предоставляют еще один потенциальный путь для разработки противомикробных препаратов для лечения ИМП», – сказал д-р Фан.
Аспирантка IMB мисс Клаудия Стокс сказала, что методы, которые использовала команда, могут быть применены для изучения других бактериальных заболеваний, а не только ИМП.
«Макрофаги проявляют токсичность цинка против нескольких типов бактерий, таких как Mycobacterium tuberculosis, Salmonella и Streptococcus, которые не обязательно выводятся из организма обычными механизмами», – сказала мисс Стокс.
«Мы разработали сенсоры цинка, которые можно адаптировать для изучения различных типов бактерий, что приближает нас к лучшему пониманию нашей иммунной системы и создает методы лечения ряда инфекционных заболеваний."