Микробиологи из МГУ имени М.В. Ломоносова в составе международной команды исследовали воздействие натрийуретических пептидов (НУП) – важных белковых гормонов – на бактерии, связанные с возникновением акне. Учёные установили, что эти пептиды способны изменять баланс различных бактериальных видов в составе кожных микробных сообществ.
Кожный микробиом: защита и проблемы
Микроорганизмы, населяющие нашу кожу, формируют сложный и жизненно важный микробиом. Этот симбиоз эволюционировал вместе с человеком, выполняя защитные функции против патогенов и стабилизируя обменные процессы. Ключевыми представителями кожной флоры являются Staphylococcus aureus и Cutibacterium acnes. Обычно обитая в сальных железах и волосяных фолликулах, при определенных условиях они образуют биоплёнки, провоцируя кожные заболевания, включая акне. Учёные МГУ исследовали влияние НУП на формирование этих биоплёнок как отдельными бактериями, так и в их смешанных культурах.
Эксперимент: пептиды под микроскопом
Для изучения воздействия натрийуретических пептидов исследователи культивировали моновидовые и смешанные биоплёнки S. aureus и C. acnes на питательных средах с добавлением различных типов НУП. Контрольные группы росли без гормонов. После выращивания образцы анализировали: оценивали метаболическую активность микроорганизмов, подсчитывали количество клеток и детально изучали структуру биоплёнок с помощью конфокальной лазерной микроскопии.
Тепло, кислород и конкурентное преимущество
Статистическая обработка данных выявила значимое влияние определённых НУП на формирование биоплёнок. Интересно, что эффект сильно зависел от температуры окружающей среды и концентрации кислорода. Особенно важным открытием стало то, что в смешанных культурах пептиды ANP и CNP усиливали конкурентные позиции C. acnes, приводя к снижению численности S. aureus. Эта температурозависимость означает, что НУП могут по-разному регулировать бактериальный рост при различных состояниях кожи.
Гормоны-регуляторы и их новый эффект
Натрийуретические пептиды, такие как ANP и BNP (продуцируемые сердцем) и CNP (вырабатываемый сосудистым эндотелием), известны своей ролью в контроле артериального давления и водно-солевого баланса. Они выделяются в ответ на повышение давления, помогая выводить излишки жидкости. ANP также участвует в регуляции жирового обмена. Хотя ранее предполагалось их возможное влияние на кожную микробиоту, экспериментальное подтверждение этого эффекта стало важным достижением данного исследования.
Механизмы действия и будущие исследования
Предполагается, что натрийуретические пептиды могут взаимодействовать со специфическими белками бактериальных клеток, структурно схожими с человеческими рецепторами НУП, например, участвующими в клеточном цикле. Проверка этих гипотез и детальное изучение механизмов взаимодействия станут целью последующих научных изысканий.
Международное сотрудничество
Работа выполнена при участии специалистов Института микробиологии имени С.Н. Виноградского РАН и учёных из Руанского университета (Франция) в рамках деятельности Лаборатории микробиологии, сигналинга и микроокружения LMSMEA4312.
Изображение: Фотобанк Freepik
Источник: scientificrussia.ru
