Открыта новая часть иммунной системы — сокровищница естественных антибиотиков

Ученые обнаружили ранее неизвестную сторону нашей иммунной системы и предположили, что она содержит естественные антибиотики, способные открыть новые возможности борьбы с антибиотикорезистентностью.

Протеасома: из центра переработки в оружейную фабрику

В центре открытия — небольшая структура внутри наших клеток, обычно расщепляющая старые белки для их переработки, — протеасома . Однако новые исследования показывают, что она не ограничивается переработкой, а также может вырабатывать химические вещества для защиты от бактериальных инфекций.

Согласно исследованию, опубликованному 5 марта 2025 года в Nature , когда протеасома обнаруживает бактериальное заражение клетки, она меняет структуру и выделяет уничтожающие бактерии пептиды. Эти пептиды разрушают наружную мембрану бактерий, приводя к их гибели.

Ведущий автор статьи, профессор Yifat Merbl из Института Вейцмана, сказала: «Это открытие действительно захватывает, потому что раньше мы не знали о существовании такого процесса. Мы открыли новую сторону нашей иммунной системы и поняли, что в каждой клетке нашего организма есть механизм выработки естественных антибиотиков».

Рисунок 1: изображение показывает, что в обычных условиях протеасома перерабатывает белки (a — незараженная клетка), а при инфекции с участием белка PSME3 вырабатывает антимикробные пептиды, разрушающие мембраны бактерий (b — зараженная клетка).

Особо подчеркиваются следующие моменты:

• В незараженной клетке протеасома только расщепляет белки.
• При инфекции PSME3 связывается с протеасомой, обеспечивая выработку особых защитных пептидов.
• Эти пептиды имеют положительный заряд и уничтожают бактерии, нарушая их мембраны.

Выраженный эффект в лабораторных опытах и исследованиях на животных

Исследователи проверили действие этих естественных антибиотиков на бактерии в лаборатории и на мышах с пневмонией и сепсисом — заражением крови. Результаты показали эффективность, сопоставимую с некоторыми существующими антибиотиками. Кроме того, при выключении функции протеасомы в лабораторных условиях клетки становились более уязвимыми к бактериям.

Открытие меняет наше понимание того, как организм борется с инфекциями. Внутри клеток существует ранее совершенно не исследованный процесс выработки молекул, борющихся с микробами. Это важное и удивительное достижение. Однако нужны дальнейшие исследования, чтобы определить, можно ли использовать данный механизм как источник новых антибиотиков.

Надежда на новые антибиотики?

Каждый год во всем мире примерно миллион человек умирает от инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями. Между тем разработка новых антибиотиков в последние годы заметно замедлилась.

Открытие предлагает ученым альтернативный источник для создания антибиотиков — потенциальную сокровищницу новых препаратов. Раньше в поисках антибиотиков исследовали образцы почвы, а теперь, возможно, мы обнаружили источник, уже существующий внутри нашего организма. Кроме того, поскольку эти пептиды и так вырабатываются в человеческом организме, предполагается, что при разработке лекарств проблем с безопасностью может быть меньше .

Заключение: скрытая сила нашей иммунной системы

Исследование показывает, что протеасома — не просто структура для переработки старых белков, но и важный участник естественной защиты организма. Если этот механизм удастся успешно превратить в лекарственные средства, это может стать большим шагом в борьбе с антибиотикорезистентностью.

Однако специалисты отмечают необходимость дальнейших исследований, чтобы понять действие этих естественных антибиотиков у людей, и предупреждают, что переход к клиническому применению потребует времени. Тем не менее работа, раскрывшая ранее неизвестную сторону иммунитета, может открыть новые пути борьбы с инфекциями.