«Абордажные крюки» золотистого стафилококка проверили на прочность

Бельгийские и ирландские химики исследовали адгезионные силы, благодаря которым бактерии золотистого стафилококка Staphylococcus aureus закрепляются на клетках кожи. Ученые выяснили, что связь, возникающая благодаря специальным белкам-адгезинам, способна выдерживать отрывающие усилия в 500 пиконьютонов. По словам авторов, предложенный новый метод исследования поможет лучше понять, как бактерии колонизируют кожу человека. Исследование опубликовано в журнале Nanoscale Horizons, кратко о нем сообщает блог Королевского химического общества (Великобритания).

Авторы изучали взаимодействие между бактериями и мертвыми клетками эпидермиса с помощью атомно-силовой микроскопии. В классическом варианте этого метода поверхности объектов «ощупываются» с помощью очень тонкой иглы. В новой работе исследователи изменили традиционный подход, прикрепив к игле микроскопа одиночную бактерию. Кроме формы клеток кожи такой метод позволил выяснить, насколько «липкими» кажутся различные участки клетки для бактерии.

На основе данных микроскопии химики построили карту «липучести» клетки. Согласно предположению авторов, сама липучесть вызвана специфичными взаимодействиями между особыми бактериальными белками — адгезинами — и некими целевыми участками мертвых эпидермальных клеток. Подтвердить это предположение удалось при использовании мутантного стафилококка, генетически лишенного специального белка, привязывающего адгезины к клеточной стенке — для него клетки кожи практически не были липучими.

Силу связи между бактериальными клетками и кожей исследователи оценили в 500 пиконьютонов. Эту величину проще всего сравнить с весом бактериальной клетки — при средней массе в 10^-15 килограммов он составляет около 10^-14 ньютонов или около 0,01 пиконьютона. Иначе говоря, чтобы оторвать бактерию золотистого стафилококка от клетки потребуется усилие в 50 тысяч раз превышающее ее вес. Исследователи отмечают, что адгезины стафилококка обладают еще большим сродством к фибриногену плазмы крови — соответствующая сила достигает двух пиконьютонов, что почти сопоставимо с ковалентными связями.

Владимир Королёв