Een nieuwe studie van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft voor het eerst gedetailleerd gekeken naar hoe individuele Staphylococcus aureus-cellen zich aan nanostructuren hechten. Dit onderzoek zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om infecties veroorzaakt door deze gevaarlijke bacterie te voorkomen en te behandelen.

Staphylococcus aureus is een Gram-positieve bacterie die verantwoordelijk is voor een breed scala aan infecties, waaronder infecties van de huid en weke delen, longontsteking, bloedbaaninfecties en sepsis. In 2017 was S. aureus de oorzaak van ruim 11.000 sterfgevallen in de Verenigde Staten.

S. aureus kan infecties veroorzaken door zich aan gastheercellen te hechten en deze vervolgens binnen te dringen. De bacteriën gebruiken een verscheidenheid aan oppervlakte-eiwitten om zich aan gastheercellen te hechten, waaronder fibronectine-bindende eiwitten (FnBP's). FnBP's kunnen zich binden aan fibronectine, een eiwit dat op het oppervlak van veel gastheercellen wordt aangetroffen.

In de nieuwe studie gebruikten onderzoekers atoomkrachtmicroscopie om individuele S. aureus-cellen in beeld te brengen die vastzaten aan nanostructuren die waren bedekt met fibronectine. De onderzoekers ontdekten dat de bacteriën zich op verschillende manieren aan de nanostructuren konden hechten, waaronder:

* Eencellige hechting: Individuele S. aureus-cellen konden zich aan de nanostructuren hechten door een enkele FnBP.

* Meercellige hechting: S. aureus-cellen konden zich in clusters aan de nanostructuren hechten, waarbij meerdere FnBP's van verschillende cellen aan dezelfde nanostructuur bonden.

* Overbruggende hechting: S. aureus-cellen waren in staat een brug te slaan tussen twee nanostructuren, waarbij FnBP's van dezelfde cel aan beide nanostructuren bonden.

De onderzoekers ontdekten ook dat de sterkte van de adhesie tussen S. aureus-cellen en de nanostructuren afhing van het aantal FnBP's dat bij de adhesie betrokken was. Hoe meer FnBP’s erbij betrokken waren, hoe sterker de adhesie.

Deze bevindingen bieden nieuwe inzichten in hoe S. aureus-cellen zich aan gastheercellen hechten. Deze informatie zou kunnen worden gebruikt om nieuwe medicijnen te ontwikkelen die voorkomen dat S. aureus zich aan gastheercellen hecht en infecties veroorzaakt.

"Onze studie biedt een gedetailleerd inzicht in hoe S. aureus-cellen zich hechten aan nanostructuren, wat zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om infecties veroorzaakt door deze gevaarlijke bacterie te voorkomen en te behandelen", aldus hoofdauteur van het onderzoek Dr. Nan Yao.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano .