Исследование, проведённое группой учёных, в которую вошли сотрудники университета Нотр-Дам: Джошуа Шроут (Joshua Shrout) и Марк Албер (Mark Alber) – позволило получить новые данные о поведении значимых патогенных бактерий. Названные выше специалисты изучили бактерий вида Pseudomonas aeruginosa. Данный вид является условно патогенным, ответственен за развитие как острых, так и персистирующих инфекций.

«Хоть данная широко распространённая в природе бактерия редко инфицирует здоровых людей, она – частый патоген в предрасположенных популяциях, например среди людей с муковисцидозом, людей, у которых выявляются ожоги, пациентов, подключённых к аппарату ИВЛ, и тех, кто перенёс реконструкцию кишечника» – говорит Джошуа Шроут.

По его словам, бактерии Pseudomonas aeruginosa являются одной из наиболее распространённых внутрибольничных инфекций и вызывают гибель пациентов реанимационных отделений. Учёные исследовали то, как бактерии собираются в большие группы (образующиеся из миллионов клеток). Для этого они использовали компьютерное моделирование, а так же провели ряд экспериментов.

«В статье мы показываем, что отростки данных бактерий, именуемые «пилями», связываются вместе, чтобы изменить движение группы и придать скопившимся группам своего рода тормозное усилие. Данные бактериальные скопления способны менять своё движение как группа, чтобы избегать токсинов. Мы показали это, продемонстрировав, что бактерии, несущие пили, будут избегать областей, содержащих антибиотики. Однако клетки без пилей не замедляют движение – попадают в области, содержащие антибиотик, и погибают» – говорит Албер.

Хоть исследование и было сосредоточено на Pseudomonas aeruginosa, результаты могут быть экстраполированы на поведение других бактерий.

«Данное открытие является фундаментальным. Оно расширяет наши представления о реакции и контроле бактерий, которые меняют своё поведение как целостная группа» – говорит Джошуа Шроут.

Полученная специалистами информация может быть полезна для понимания того, как патогенные и прочие бактерии могут избегать веществ, которые используются для их контроля. Кроме того результаты исследования способны углубить понимание того, каким образом некоторые инфекции становятся трудноизлечимыми. По словам Марка Албера, в дальнейшем необходимо с большей точностью определить, как ведут себя отдельно взятые бактерии в скоплениях бактериальных клеток. Это позволит детализировать то, как бактерии координируют движение, и после использовать полученную информацию для расширения представлений о механизмах заселения различных типов поверхностей.

Более подробное описание результатов проведённого исследования можно найти на страницах Proceedings of the National Academy of Sciences.