Новейшее исследование, проведенное японскими учеными, поможет бороться с опасной бактерией

Porphyromonas gingivalis — так называются патогенные бактерии, обитающие в полости рта человека и вызывающие одну из широко распространенных болезней — пародонтит. Это заболевание имеет воспалительный характер и возникает в результате образования на зубах бактериального налета. В случае тяжелого течения этого заболевания человек может лишиться одного или нескольких зубов.

Именно Porphyromonas gingivalis является одним из главных патогенов, в результате активности которых образуется налет. Бактерии прикрепляются к зубам человека с помощью липких нитей, называемых «пили», толщина которых — в 10 тыс. раз меньше толщины человеческого волоса. Посредством этих нитей бактерии также соединяются друг с другом. Так образуются тончайшие биопленки, которые, в свою очередь, становятся составляющими разрушительного зубного налета.

Но бактерии porphyromonas gingivalis известны не только своей способностью вызывать опасные заболевания ротовой полости. Ученые также связывают их и с другими не менее опасными — а иногда даже смертельными — заболеваниями: ревматоидным артритом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком поджелудочной железы и даже болезнью Альцгеймера.

Чтобы предопределять и предупреждать возникновение этих заболеваний, ученым необходимо изучить структуру клейких нитей, позволяющих патогенным бактериям образовывать биопленку. Именно на этом сосредоточились японские ученые в недавнем исследовании.

Взяв во внимание предыдущие исследования, выявившие уникальный тип пилей, благодаря которым соединяются бактерии, ученые сфокусировались на их структуре и процессах их взаимодействия. Эти процессы не были изучены ранее, поэтому ученым пришлось прибегнуть к технологиям, позволяющим рассмотреть структуры пилей в атомном разрешении. Ученые выявили элементы, из которых состоят пили: это так называемые пилины — крохотные белковые соединения. В ходе дальнейших исследований ученые провели анализ, позволивший выяснить, как именно пилины организуются в нити, соединяющие бактерии между собой.

На финальном этапе исследования ученые использовали технологию криоэлектронной микроскопии для того, чтобы рассмотреть уже собранные пили и построить их точную трехмерную атомную модель. Это позволило ученым проанализировать состав пилей и особенно сосредоточиться на аминокислотном составе этих соединений. В результате внимательного анализа ученые пришли к выводу о том, как можно произвести мутацию в структуре белков, из которых состоят пили, так, чтобы можно было не допустить их формирования.

В конечном счете ученым удалось это сделать. По их словам, комплекс исследований и экспериментов, проведенных ими — огромный шаг для медицины и предотвращения целого ряда заболеваний, вызываемых бактерией Porphyromonas gingivalis.