بحث ثوري: هكذا نهزم الأغشية الحيوية الخطيرة!

بحث ثوري: هكذا نهزم الأغشية الحيوية الخطيرة!

يُظهر تقرير حديث صادر عن جامعة هاينريش هاينه دوسلدورف (HHU) كيف يمكن للبكتيريا الموجودة في شكل أغشية حيوية أن تشكل تهديدًا خطيرًا للصحة. هذه الأغشية الحيوية، التي تحتوي على مجموعات من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة، ليست مرنة فحسب، بل يمكنها أيضًا أن تؤوي ما يجعلها ناقلات محتملة للأمراض. ومما يثير القلق بشكل خاص بكتيريا الزائفة الزنجارية، المسؤولة عن حالات العدوى المختلفة، بما في ذلك الالتهاب الرئوي والتهابات المسالك البولية والتهاب السحايا، وتعتبر من مسببات الأمراض الرئيسية في المستشفيات. وأفادت HHU أن….

في مشروع بحثي شامل، قام الكيميائيون في HHU، بالتعاون مع زملاء من ميونيخ وجروننجن، بالتحقيق في تصدير السكاريد "Pel"، وهو أمر بالغ الأهمية لتكوين الأغشية الحيوية لـ P. aeruginosa. ونشرت هذه النتائج في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز. يعد مجمع تصدير PelBC، وهو بنية أساسية، هو الخطوة النهائية داخل الخلية البكتيرية قبل إطلاق Pel لتشكيل مصفوفة الأغشية الحيوية. وباستخدام المجهر الإلكتروني المبرد، تم تحليل البنية والديناميكيات غير المعروفة سابقًا لهذه الآلية.

دور السكريات

تنتج الزائفة الزنجارية ما لا يقل عن ثلاثة أنواع مختلفة من السكريات خارج الخلية، بما في ذلك Pel وPsl والجينات، وكلها مهمة لتطوير الأغشية الحيوية. أظهرت إحدى الدراسات أن المتغيرات غير المخاطية يمكن أن تستخدم إما Pel أو Psl باعتباره عديد السكاريد الهيكلي الأساسي. أبرزت تحليلات الطفرة أن PSL ضروري للالتصاق السطحي في معظم العزلات، في حين يصبح Pel مهمًا بشكل كبير في المراحل اللاحقة من تكوين الأغشية الحيوية. {' وذكرت بي إم سي أن… '}

قام الباحثون بتصنيف السلالات البكتيرية إلى أربع مجموعات بناءً على خصائصها الوظيفية والتعبيرية لـ Pel وPsl. تم استخدام هذا التصنيف لفهم كيف يمكن للسلالات المختلفة الحفاظ على تكوين الأغشية الحيوية على الرغم من الطفرات في جينات عديد السكاريد الخارجي. على وجه الخصوص، تظهر الأبحاث أن الإفراط في إنتاج Pel وPsl يمكن أن يمثل استراتيجية للبقاء في البيئات المتغيرة.

مخاطر الأغشية الحيوية

تمثل الأغشية الحيوية تحديًا كبيرًا للتدخلات العلاجية. هيكلها يجعلها أكثر مقاومة للعوامل المضادة للميكروبات مقارنة بالخلايا العوالق. وهذا غالبا ما يؤدي إلى التهابات مزمنة وفشل العوامل العلاجية. تتراوح معدلات الإصابة بالمرض والوفيات بين المرضى المصابين بالزائفة بين 20 و60%، خاصة بالنسبة للسلالات المقاومة للأدوية المتعددة. تشمل عوامل الخطر لمثل هذه العدوى أمراض الرئة الهيكلية والأورام الدموية واستخدام المضادات الحيوية مؤخرًا.

لا ينبغي أن تلقي الأبحاث المستقبلية مزيدًا من الضوء على آليات مجمع Pel Express فحسب، بل أيضًا على التفاعل بين Pel ومجمعات البروتين الأخرى التي تشارك في تخليق Pel. إن استراتيجيات مكافحة العدوى القائمة على الأغشية الحيوية، مثل تثبيط أنظمة استشعار النصاب وتطوير الببتيدات الجديدة المضادة للميكروبات، هي أيضًا هدف التحقيقات الجارية. PMC يسلط الضوء على أن…