Bakterien Pseudomonas aeruginosa är den främsta orsaken till sjukhusförvärvade infektioner. Patogenen är resistent mot många antibiotika så att behandla dessa infektioner, särskilt hos patienter med nedsatt immunförsvar, är svårt.

En ny studie från UT har identifierat vissa kemiska receptorer i celler som kan lura bakterierna och förbättra patientens svar på läkemedel.

Studien publicerades denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Igor Zhulin, studiens huvudförfattare, är en gemensam fakultetsprofessor vid UT-Oak Ridge National Laboratory Joint Institute for Computational Sciences. Han är baserad på UT Institutionen för mikrobiologi. Medförfattare inkluderar Davi Ortega och Aaron Fleetwood, tidigare UT-studenter som nu är vid California Institute of Technology och UT Health Sciences Center i Memphis, respektive.

Ett anslag från National Institutes of Health stödde studien.

Antibiotikaresistens uppstår när bakterier förändras på ett sätt som minskar eller eliminerar effektiviteten av läkemedel, hjälper bakterierna att överleva, fortsätta att föröka sig, och orsaka mer skada.

Forskare har försökt utveckla läkemedel som i själva verket, lura bakterierna istället för att döda dem, eftersom bakterier ofta blir resistenta mot antibiotika som dödar, sa Zhulin.

Han och hans forskargrupp studerar bakteriella receptorer och signalvägar - kommunikationsprocessen som styr cellaktiviteter och koordinerar cellhandlingar. Banorna tar emot information från receptorer och anpassar cellfunktionerna därefter.

I Pseudomonas aeruginosa-cellen, det finns 26 kemoreceptorer – sensoriska enheter som svarar på kemiska stimuli genom att samla in information om miljön och mata den till fyra signalvägar, som sedan styr cellulära svar.

Zhulin och hans grupp upptäckte att genom att jämföra proteinsekvenserna för olika bakteriereceptorer och leta efter specifika mönster med hjälp av datorer, de kunde identifiera hur 23 av dessa receptorer delade samma unika aminosyramönster. De tre andra receptorerna hade individuellt olika mönster.

De drog slutsatsen att för att lura Pseudomonas aeruginosa-cellen, en strategi skulle vara att mata desinformation till dess kemoreceptorer.

Arbetet är ett steg mot att hjälpa forskare att anpassa antibiotika för att bättre attackera infektioner.

"Denna studie kommer att hjälpa till att välja nya mål och utforma strategier för potentiell ny antibiotikadesign, " sa Zhulin.

Han tillade att om ett framtida läkemedel syftar till att förhindra att patogenen rör sig över cellytor som en del av infektionsprocessen, sedan kan ett enda protein – kemoreceptorn som matar information in i vägen som kontrollerar ytrörelser – riktas mot målet.