Дефицит поли

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 2800 (2023) Цитировать эту статью

703 Доступа

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Acinetobacter baumannii — внутрибольничный патоген, который может быть устойчив к антибиотикам за счет быстрой модуляции его антилекарственных механизмов. A. baumannii с множественной лекарственной устойчивостью считается одним из наиболее опасных патогенов для нашего общества. Образование биопленок и персистирующие клетки в матриксе биопленки признаны неразрешимой проблемой, особенно при внутрибольничных инфекциях. Поли-β-1,6-N-ацетилглюкозамин (ПНАГ) является одним из важных строительных блоков биопленки A. baumannii. Здесь мы обнаружили белок, регулирующий фосфорилирование деацетилазы PNAG, AbPgaB1, в котором фосфорилирован остаток Ser411. Регуляция фосфорила на AbPgaB1 модулирует скорость оборота продукта, при которой образуется деацетилированный PNAG, и это отражается на производстве биопленок. Далее мы обнаружили, что штамм A. baumannii с дефицитом PgaB демонстрирует самый низкий уровень образования биопленок, но имеет высокую минимальную концентрацию ингибирования антибиотиков колистина и тетрациклина. На основании бактерицидных постантибиотических эффектов и анализов уничтожения, зависящих от времени, с использованием антибактериальных препаратов, мы утверждаем, что A. baumannii с дефицитом PgaB превращается в клетки, толерантные к колистину. В этом исследовании используется независимая от биопленки модель толерантности к колистину A. baumannii для дальнейшего изучения ее характеристик и механизмов и лучшего понимания клинических результатов.

В последние десятилетия рост устойчивости к антибиотикам привел к повышению риска внутрибольничных патогенных инфекций. Резистентный к карбапенемам Acinetobacter baumannii является частой причиной опасных для жизни оппортунистических инфекций у пациентов в критическом состоянии. Экспрессия карбапенемазы является наиболее важным механизмом обеспечения устойчивости к карбапенемам у устойчивых к лекарствам патогенов1,2. Такие данные, как потеря порина внешней мембраны3,4, дифференциальная экспрессия пенициллинсвязывающего белка5 и перепроизводство систем оттока6, также были описаны как участвующие в устойчивости к карбапенемам у A. baumannii. Образование биопленок позволяет A. baumannii колонизироваться в различных средах и обычно связано с вирулентностью7,8. Первым шагом к инициированию образования биопленок является то, что планктонным клеткам необходимо прикрепиться к биотическим или абиотическим поверхностям. Благодаря процедурам межклеточной адгезии и клеточной пролиферации структуры биопленок созревают и возобновляют планктонный образ жизни, когда они рассеиваются в новой среде. Было идентифицировано несколько факторов, связанных с образованием биопленок у A. baumannii, в том числе система сборки пилей-шаперонов CsuA/BABCDE9,10, двухкомпонентная система BfmS/BfmR11, белок внешней мембраны OmpA12,13, белок, ассоциированный с биопленкой14,15. , аутоиндуктор синтазы AbaI16 и белковый комплекс PgaABCD, который необходим для синтеза поли-бета-1-6-N-ацетилглюкозамина (PNAG)17.

Частично деацетилированный ПНАГ (дПНАГ) считается необходимым экзополисахаридом для структурирования биопленок у некоторых патогенов человека, таких как A. baumannii17, Aggregatibacter spp.18, Bordetella pertussis19,20, Klebsiella pneumonia21, Staphylococcus aureus22 и S. epidermidis23. Экзополисахарид dPNAG полимеризуется и транслоцируется через систему PgaABCD у A. baumannii17. Гомологичная система E. coli показывает, что PgaC и PgaD необходимы для полимеризации PNAG24. Полимеризованный ПНАГ частично деацетилируется PgaB и впоследствии транслоцируется PgaA24. Результаты обнаружения биопленок нокаутных штаммов E. coli показали, что PgaA и PgaB необходимы для транслокации PNAG, в то время как штамм с делецией PgaC обладал необнаружимым полимеризованным PNAG17,24. Транспортер PNAG PgaA обладал несколькими отрицательно заряженными остатками внутри поры секреции β-цилиндра для первоначального связывания с dPNAG25. Сайт-направленная мутация и обнаружение биопленки показали, что отрицательно заряженные остатки в порах секреции PgaA приводят к предпочтению взаимодействия с положительно заряженным dPNAG25. Таким образом, полностью ацетилированный ПНАГ не считался экспортируемым для использования в качестве экзополисахарида, поддерживающего биопленку25.