Биологи нашли «тайный ход» внутрь бактериальных биопленок

Уничтожить бактериальную клетку саму по себе не так уж сложно, но вместе они способны быстро формировать биопленки, чрезвычайно устойчивые к внешним воздействиям. Такие сообщества выделяют специальные вязкие гликопротеины, которыми надежно крепятся за субстрат и ограждаются от внешней среды, словно стеной. Даже лекарственным препаратам трудно проникнуть внутрь, да и обмен генами устойчивости между микробами внутри происходит активнее.

Мы часто сталкиваемся с биопленками на зубах, где они постепенно приводят к развитию кариеса, в системах и трубах водоснабжения, на медицинских инструментах. Избавиться от них далеко не так просто, поэтому поиски методов борьбы с ними весьма актуальны. Авторы новой статьи, опубликованной в ISME Journal, обнаружили, что атаковать эту «бактериальную крепость» стоит в обход.

Лайам Руни (Liam Rooney) и его коллеги из шотландского Университета Стратклайд использовали новую технологию визуализации Mesolens, которая позволила впервые детально картировать расположение миллиардов отдельных клеток кишечной палочки в биопленке.

Анализируя эти изображения, авторы заметили, что, несмотря на свою кажущуюся непроницаемость, биопленка пронизана сетью микроскопических каналов, которые, видимо, служат для поглощения и распределения питательных веществ между клетками в сообществе. Их можно сравнить с тайными ходами в крепости, ведущими к источнику свежей воды, — и, как всякие тайные ходы, проходят они глубоко внизу.

«Каналы поглощают питательные вещества снизу и транспортируют их наверх, — говорит Лайам Руни, — тогда как традиционная обработка антибиотиками производится с верхней стороны биопленки. Но раз мы обнаружили тайный ход в нее снизу, то в будущем сможем доставлять по нему препараты внутрь “ограждения”, чтобы нейтрализовать бактерии быстро и эффективно».