Плеханов Кирилл Николаевич, студент лечебного факультета Института медицинского образования
Санкт-Петербург
Kirill N. Plekhanov, student of Institute of medical education
Saint Petersburg
Моисеева Алеся Михайловна, к.м.н., заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии Института медицинского образования
Санкт-Петербург
Alesya M. Moiseeva, PhD, Head of the Department of Microbiology and Virology, Institute of Medical Education
Saint Petersburg
Головкин Алексей Сергеевич, д.м.н., заведующий лабораторией микровезикулярного сигналинга Института молекулярной биологии и генетики, профессор кафедры микробиологии и вирусологии Института медицинского образования
ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, 197341
Alexey S. Golovkin, MD, PhD, DrSci, head of laboratory of microvesicular signaling, Institute of molecular biology and genetics, professor of microbiology and virology department, Institute of medical education
Akkuratova str., 2, Saint Petersburg, 197341
В настоящее время антибиотикорезистентность представляет одну из растущих серьезных проблем мирового здравоохранения. Появляется все больше исследований, сообщающих о новых способностях бактерий уклоняться как от воздействия антибиотиков, так и от иммунного надзора макроорганизма. Одним из таких инструментов является использование бактериальных внеклеточных везикул, опосредующих выживаемость бактерий в условиях антибиотического и иммунного стресса. Цель настоящего обзора — проанализировать имеющиеся данные об участии бактериальных везикул в развитии антибиотикорезистентности и уклонении от иммунного надзора. Везикулы грамположительных и грамотрицательных бактерий имеют ряд структурных различий, а также отличные друг от друга механизмы реализации своих функций. Антибиотикорезистентность бактерий достигается за счет использования везикул как мишеней для антибиотиков, горизонтального переноса генов, удаления «клеточного мусора», а также переноса ферментов, разрушающих антибактериальные агенты. Реализуя стратегию уклонения от иммунного надзора, бактериальные везикулы могут участвовать в создании биопленок, провоцировать про- и противовоспалительные реакции, влиять на выделение цитокинов иммунными клетками, создавая для себя более выгодные условия для колонизации и развития. Таким образом, внеклеточные везикулы играют важную роль в реализации бактериями стратегий уклонения от иммунного надзора и антибиотикорезистентности. Однако все еще остаются малоизученными молекулярные механизмы развития различных реакций со стороны макроорганизма, а также процессы образования бактериальных везикул, что открывает возможности для дальнейших исследований.
Antibiotic resistance is a rapidly escalating global healthcare crisis. Bacteria employ diverse strategies to evade both antibiotics and the host immune system. One of these tools is the use of bacterial extracellular vesi cles that mediate bacterial survival under antibiotic and immune stress. This review analyzes the impact of bacterial extracellular vesicles on antibiotic resistance and immune evasion. Bacterial extracellular vesicles of gram-positive and gram-negative bacteria have a number of structural differences, as well as different mechanisms for implementing their functions. Bacterial extracellular vesicles contribute to antibiotic resistance by acting as antibiotic targets, carrying resistance genes (horizontal gene transfer), and removing/degrading antibacterial agents. By implementing the strategy of evading immune surveillance, bacterial extracellular vesicles can participate in the formation of biofilms, provoke pro- and anti-inflammatory reactions, influence the secretion of cytokines by immune cells, creating more favorable conditions for colonization and development. Therefore, bacterial extracellular vesicles significantly contribute to bacterial survival under antibiotic and immune stress. However, the molecular mechanisms underlying bacterial extracellular vesi cles biogenesis and host responses to bacterial extracellular vesicles remain poorly understood, highlighting the need for further research to combat antibiotic resistance and bacterial infections.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.