бактерия

Новый пластырь уничтожает бактерии при помощи электротока

© Ridus.ru

© Ridus.ru

© Ridus.ru

Слабый электрический ток не повредит людям, но может навредить бактериям, и это подкинуло медикам идею: попробовать воздействовать электричеством на бактерию Staphylococcus epidermidis, которая живёт на коже человека. Дело в том, что в случае ранения этот коварный микроорганизм может попасть в кровь и вызвать серьёзные проблемы, которые до изобретения пенициллина были смертельными, что хорошо показано в сериале «Игра престолов». И хотя сейчас уже не средневековье, многие бактерии приобретают устойчивость к антибиотикам, поэтому нужны новые методы борьбы с ними.

Аспирант Чикагского университета придумал кожные пластыри, которые производят электрические сигналы напряжением 1,5 вольта. Эти сигналы длятся десять секунд с периодичностью раз в десять минут, а поскольку большинство людей не ощущают разницу потенциалов менее 15 вольт, риск для человека практически отсутствует. Кроме того, сигнал недостаточно сильный, чтобы повредить кардиостимуляторы, поэтому пластырь довольно безопасен.

 Бактерия Staphylococcus epidermidis является типичным обитателем нашей кожи, но попадая в рану, может вызвать серьёзные проблемы.
Бактерия Staphylococcus epidermidis является типичным обитателем нашей кожи, но попадая в рану, может вызвать серьёзные проблемы.© The Virtual Museum of Bacteria

Плюс устройства в том, что электростимуляция предотвращает образование биоплёнки, которую S. epidermidis использует для защиты от антибиотиков и других угроз своему росту. Правда, действует электричество только в кислой среде, которая есть на нашей коже, но не в ранах, — последние чаще обладают нейтральным pH. Поэтому команда добавила слой кислой смолы на пластырь, чтобы он эффективно работал и на ранах тоже.

Убийственный эффект пластыря обусловлен снижением экспрессии определённых генов в бактериях, которые вызывают образование биоплёнки и участвуют в развитии резистентности к лекарствам. Пластырь ещё не был испытан на людях, однако в лабораторных условиях он снизил число стафилококка на коже свиньи на 90% по сравнению с контрольной группой. Кроме того, устройство оказалось эффективным и при нанесении на пластиковую поверхность, а это означает, что пластырь может использоваться для стерилизации катетеров.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Открыты микробы-пираты, атакующие жертв при помощи крюков и пушек

© Ridus.ru

© Ridus.ru

© Ridus.ru

Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха впервые увидели бактерию, которая атакует микроскопических жертв в стиле пиратского корабля, заманивая микроба в ловушку, цепляя его «абордажными» крюками и расстреливая добычу из «пушек». Необычный индивид известен как грамотрицательный микроб Aureispira, который процветает в океанах и морях. Когда в среде этой бактерии много пищи, она живёт мирно, но как только еда заканчивается, микроб превращается в пирата и начинает охотиться на ничего не подозревающих жертв.

Сперва хищная бактерия подкрадывается к добыче, а затем выпускает крошечные крюки, которые цепляются за жгутики цели, мешая жертве убежать. Потом Aureispira выстреливает из своих клеточных пушек снарядами, которые прорываются сквозь внешнюю мембрану жертвы и разрывают её на куски. А в финале этой бойни пират преспокойно поедает останки.

На схеме показан процесс охоты Aureispira: захват крюком, выстрел из молекулярных пушек и поедание.
На схеме показан процесс охоты Aureispira: захват крюком, выстрел из молекулярных пушек и поедание.© Yun-Wei Lien, et al.

Вся эта душераздирающая сцена напомнила учёным пиратский набег на другой корабль, когда они исследовали поведение Aureispira при помощи светового и криоэлектронного микроскопа. Эти технологии помогли изучить функцию и структуру микроба, однако стоит подчеркнуть, что такое поведение этой бактерии запускается исключительно в тех случаях, когда питательных веществ становится мало. В остальном же она достаточно миролюбива.

Это не только интересно, но и полезно, поскольку на основе данного клеточного оружия можно разработать препараты, которые уничтожают инфекцию или точечно доставляют лекарственные вещества нуждающимся клеткам. Однако пока что команда решила провести дополнительные исследования, чтобы подробнее изучить эти захватывающие микроскопические сражения, происходящие повсюду вокруг нас.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Ученые Shanghai University обнаружили бактерию, связанную с развитием ожирения

Ожирение.

Ожирение.

© freepik.com

Недавнее исследование, проведенное учеными Шанхайского медицинского университета Цзяотун, показало, что бактерия Megamonas может способствовать развитию ожирения. Исследователи провели метагеномное секвенирование фекальных образцов 1005 участников, включая 631 человека с ожирением и 374 с нормальным весом. Затем для 814 участников было проведено полногеномное секвенирование.

Все образцы были классифицированы на три энтеротипа — Bacteroides, Prevotella и Megamonas. У людей с доминирующим энтеротипом Megamonas был более высокий индекс массы тела и большая распространенность ожирения. Исследование также выявило, что Megamonas оказывает аддитивный эффект с генетикой хозяина, усиливая вероятность развития ожирения у людей с низким генетическим риском.

Эксперименты на мышах подтвердили эти выводы. Megamonas rupellensis увеличила вес и накопление жира у мышей на диете с высоким содержанием жиров. Ученые обнаружили, что бактерия разрушает мио-инозитол, ингибирующий транспорт жирных кислот, что приводит к усиленному всасыванию жира в кишечнике и ожирению.

Ранее международная команда исследователей из Вашингтонского университета обнаружила, что ожирение у беременных связано с повышенным риском внезапной детской смерти (СВДС).


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Южная Корея создала особую бактерию для похудения

Лактобактерии.

Лактобактерии.

© BioGaia

Пробиотики давно известны как незаменимые препараты при борьбе с дисбактериозом, однако о том, что они могут снижать уровень холестерина, учёные узнали впервые. Открытие сделали специалисты из Южной Кореи, которые уже много лет изучают полезные свойства молочнокислых бактерий Lactiplantibacillus plantarum SKO-001. Эти микроорганизмы получают из корней дудника гигантского, который растёт в Восточной Азии.

Ранее исследователи уже протестировали бактерии из дудника на мышах, давая зверькам рацион с этим пробиотиком на протяжении 12 недель. В итоге мыши похудели, а уровень холестерина в их крови снизился. Теперь же учёные провели плацебо-контролируемое исследование на людях, пригласив 100 участников от 19 до 60 лет, у которых наблюдался избыточный вес.

Полезные бактерии получили из дудника гигантского.
Полезные бактерии получили из дудника гигантского.© wiki-org.ru

Добровольцев разделили на две группы, где первая группа принимала на протяжении 12 недель пробиотик с Lactiplantibacillus plantarum SKO-001, а вторая пила плацебо. В итоге выяснилось, что молочнокислые бактерии снизили массу жира и уровень холестерина в организме участников, в отличие от группы плацебо. Кроме того, у людей, принимавших добавку, повысился уровень гормона адипонектина, который расщепляет жирные кислоты и регулирует уровень сахара в крови.

Эти результаты соответствуют данным предыдущих исследований, которые были проведены на мышах и крысах. Команда считает, что её открытие существенно поможет людям, страдающим от избыточного веса и повышенного холестерина. Однако сперва корейские учёные хотят провести дополнительные эксперименты, чтобы лучше понять механизм действия полезных бактерий.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

В документах XVII века нашли целые колонии грибков и новых бактерий

© Maria Stratigaki

Со временем любая ценная бумага, из которой составлены книги и прочие рукописи, стареет, выцветает и трескается. Архивариусы стараются сохранить каждый документ в первозданном виде, но для этого нужно хорошенько потрудиться, поскольку нередко бумага портится не только из-за перепадов температуры и света, но и из-за колонизации грибками.

Именно это произошло с рукописью XVII века из венецианского музея, которую тщательно изучили специалисты из Итальянского технологического института. Пропустив древний документ через оптическую и электронную микроскопию, учёные обнаружили, что бумагу тотально колонизировали микробы и грибки, которые нашли желтоватую растрескавшуюся поверхность идеальной для заселения.

Отложения и споры грибов под микроскопом.
Отложения и споры грибов под микроскопом.© Maria Stratigaki

Коллекция писем 1677 и 1684 годов и так со временем стала хрупкой, а на поверхности документов к тому же образовались обширные чёрные и коричневые подтёки. Именно в этих пятнах скрывались споры грибов хетомия шаровидного, а также следы жизнедеятельности термобии домашней — распространённой чешуйницы, которая любит полакомиться бумагой.

Бумага также оказалась заражена грибком Candida albicans, который может вызвать кожный кандидоз, шаровидными бактериями и микроскопическими протистами. Судя по всему, их перенесли на себе пылевые клещи, тела которых были найдены во время изучения листов.

Увеличение листов при помощи спектроскопа, где видны бактерии и другие микроорганизмы.
Увеличение листов при помощи спектроскопа, где видны бактерии и другие микроорганизмы.© Maria Stratigaki

В целом было обнаружено 25 видов грибков, включая токсичные виды, которые могут спровоцировать у читателей разнообразные болезни. А некоторые виды бактерий и грибков ранее и вовсе не регистрировали. В результате своих изысканий исследователи сделали вывод, что за любыми текстами необходимо тщательно следить, установив в библиотеках и хранилищах микробиологическую очистку воздуха.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Бактериофага научили охотиться на резистентных бактерий и убивать их

© Shutterstock

Невзирая на то, что люди постоянно изобретают новые антибиотики, бактерии тоже не стоят на месте и приобретают к ним устойчивость. Эта гонка длится уже долгое время, и одной из самых коварных бактерий остаётся синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), которая выработала высокую резистентость ко всем антибиотикам. Более того, этот микроорганизм научился вырабатывать особые сигнальные молекулы, благодаря которым целые колонии приспосабливаются к окружающей среде, принимая общие решения.

Синегнойная палочка формирует биоплёнку, которая защищает колонию от антибактериальных веществ, делая любые современные лекарства бесполезными. Поэтому исследователи поставили цель найти новый способ уничтожить смертельную бактерию, и у специалистов из американского Северо-Западного университета это получилось. Учёные модифицировали ДНК бактериофага, который умеет размножаться внутри бактерий, и научили его внедряться в микроорганизмы, чтобы разрушать их изнутри.

Синегнойная палочка, бактериальный посев.
Синегнойная палочка, бактериальный посев.© dzen.ru

При помощи коротких высоковольтных импульсов исследователи проделали дыры в биоплёнке синегнойных палочек, а затем «натравили» на бактерии своё изобретение. В итоге бактериофаг просочился в синегнойную палочку, вывел из строя её механизмы противовирусной защиты, собрался в вирионы и уничтожил клетку.

Успех вдохновил команду продолжать эксперименты с бактериофагами, чтобы понять, какие из получившихся штаммов развивать, чтобы разработать лекарство. Благодаря фаготерапии есть вероятность победить резистентность многих бактерий, а это открывает ворота к уничтожению самых устойчивых инфекций. Более того, после терапии фагами человеку не придётся восстанавливать кишечную микрофлору, поскольку вирус не трогает её.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

ИИ открыл антибиотик, который убивает устойчивые бактерии

© Shutterstock

Искусственный интеллект помог открыть новый класс антибиотиков, которые эффективны против устойчивых к лекарствам бактерий. Открытие принадлежит Массачусетскому технологическому институту в США, а испытания на мышах уже показали, что новое соединение прекрасно справляется с метициллин-резистентным золотистым стафилококком и ванкомицин-резистентным энтерококком.

Изначально учёные планировали доказать, что открытие лекарств под управлением ИИ обладает большим потенциалом, при этом компьютер способен предсказать биологический эффект целых классов лекарственных соединений. Поэтому исследователи проверили воздействие 39 000 соединений на золотистый стафилококк и на основе этих результатов обучили модель ИИ, которая начала изучать закономерности в химических атомах.

Метициллин-резистентный золотистый стафилококк под микроскопом.
Метициллин-резистентный золотистый стафилококк под микроскопом.© Shutterstock

После этого обученный ИИ проанализировал 12 миллионов соединений и нашёл 3646 соединений с лекарственными свойствами. Машина также провела дополнительные расчёты, чтобы выявить химические структуры, объясняющие свойства каждого соединения. Итогом всех этих вычислений стало то, что команда определила два нетоксичных соединения, способных уничтожать резистентные кокки.

Финальным этапом стал эксперимент на мышах, в рамках которого при помощи новых соединений учёные попытались вылечить инфекции кожи и бедёр зверьков, вызванных золотистым стафилококком. Новые классы антибиотиков, справившиеся с кокками, относились к группе оксазолидинонов и липопептидов, причём, по словам авторов, это первый за 60 лет класс антибиотиков такого рода. Сейчас исследователи заняты поиском новых классов лекарств, которые способны избирательно уничтожать стареющие клетки при остеоартрите и раке.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Бактерии оказались способны передавать воспоминания по наследству

Бактерии научились роиться благодаря клеточной памяти.

Бактерии научились роиться благодаря клеточной памяти.

© korenovsk-rc.ru

Оказывается, у бактерий есть что-то вроде воспоминаний, которые эти микроорганизмы передают по наследству. Эта клеточная память позволяет клеткам формировать эффективные стратегии, включая устойчивость к антибиотикам или создание бактериальных роев, помогающих миллионам бактерий собираться вместе.

Необычное свойство было обнаружено у кишечной палочки Escherichia coli, а вся соль этого механизма заключается в железе, которое бактерии используют для хранения информации о различных формах поведения. Благодаря железу микроорганизмы могут улучшить роение в следующих поколениях, и это при том, что у бактерий нет нейронов и синапсов, которые образуют сложные механизмы памяти.

Сама система больше напоминает то, как информация хранится на компьютере. У бактерий нет мозга, однако они могут собирать информацию из окружающей среды и быстро получать к ней доступ в своих интересах. При этом бактериальные клетки с более низким уровнем железа лучше роятся, а бактерии с высоким уровнем железа образовывают плотные и липкие биоплёнки. Судя по всему, при низком уровне железа микроорганизмы снимаются с места и начинают искать этот микроэлемент в окружающей среде, перемещаясь подобно рою пчёл.

Эти «железные воспоминания» сохраняются как минимум четыре поколения, а исчезают к седьмому поколению. Учёные предполагают, что этот механизм сохранился у бактерий со времён ранней клеточной жизни на Земле, когда микроорганизмы использовали железо для многих клеточных процессов ещё до появления кислорода. Команда заключает, что можно разработать эффективные антибактериальные средства, если принять этот фактор во внимание и опираться на уровень железа в разных поколениях бактерий.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Новый бетон заделывает трещины при помощи спящих бактерий

© Depositphotos

Бетон является самым распространённым материалом в строительстве, однако даже такой долговечный и прочный материал склонен подвергаться деформации. В итоге возникают крошечные трещины, которые под воздействием влаги разрушают стены и несущие конструкции, что угрожает обвалом всего здания.

Поэтому команда из Университета Дрекселя (США) создала особый материал с «биоволокнами», которые позволяют заделывать микроскопические трещины в бетоне при помощи бактерий. Изобретение было названо BioFiber, и оно состоит из самовосстанавливающихся полимерных волокон, покрытых слоем гидрогеля. Вся соль заключена именно в этом гидрогеле: он содержит эндоспоры — спящие бактерии, которые могут выдерживать экстремальные температуры, а затем просыпаться.

При попадании влаги гидрогель работает как герметик, полностью заполняя собой трещину.
При попадании влаги гидрогель работает как герметик, полностью заполняя собой трещину.© yandex.ru

Когда в здании появляются крошечные трещины, гидрогель под воздействием влаги расширяется, а эндоспоры пробуждаются и начинают поглощать кальций с углеродом из бетона. В итоге бактерии формируют прослойку из карбоната кальция, который заполняет трещину и работает подобно прочному цементу.

Авторы инновационного бетона утверждают, что их изобретение может полностью заделать любые трещины за пару дней. А спящие эндоспоры, скрытые под полимерной оболочкой, полностью решают проблему недолговечности микробов, которым трудно выживать в течение длительного времени. Инженеры считают, что в итоге BioFiber существенно снизит требования к техническому обслуживанию зданий, а стены из этого материала будут прочнее современных.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Микробиолог показал, что он нашёл на руках ребёнка после прогулки

© Dreamstime

Микробиолог Тим Колл из США решил показать людям, что их любимые дети приносят на руках после игры на детской площадке. Этот видеоролик может отпугнуть слишком чувствительных людей, однако после своего исследования специалист дал пару советов о том, что можно предпринять в данной ситуации.

В своём последнем эксперименте учёный сравнил количество бактерий на руке ребёнка до и после часа игры на детской площадке. Для этого он сделал посев с детской ладошки перед посещением площадки, а затем снова собрал образцы, но уже после прогулки. Параллельно специалист показал предметы, с которыми играл ребёнок, включая игрушечные камни и щепки.

Буквально за считанные минуты в чашке Петри выросло несколько бактериальных колоний, а также болезнетворный грибок. В ужасе зрители бросились в раздел комментариев, чтобы поделиться своими опасениями после просмотра, однако микробиолог поспешил ответить, что он нарочито хотел продемонстрировать, как важно мыть руки после игры.

Кроме того, противостоять обильному заражению поможет обычная бутылка с водой, чтобы промывать руки ребёнка во время прогулки. Весьма желательно следить, чтобы чадо поменьше облизывало грязные пальцы и предметы, найденные на улице, а по возвращении домой первым делом нужно как следует помыть детские ладошки с мылом.

В конце своих рекомендаций микробиолог поделился, что самой чистой вещью в его жизни оказалась бензоколонка на заправочной станции: «Я думал, что бензоколонки будут заполнены бактериями, но был удивлён, увидев лишь пять колоний».


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0