Революционно изследване: Ето как побеждаваме опасните биофилми!

Революционно изследване: Ето как побеждаваме опасните биофилми!

Скорошен доклад от университета Хайнрих Хайне в Дюселдорф (HHU) показва как бактериите под формата на биофилми могат да представляват сериозна заплаха за здравето. Тези биофилми, които съдържат колекции от бактерии и микроорганизми, са не само устойчиви, но също така могат да съдържат това, което ги прави потенциални вектори на болести. Особено тревожна е бактерията Pseudomonas aeruginosa, която е отговорна за различни инфекции, включително пневмония, инфекции на пикочните пътища и менингит, и се смята за основен болничен патоген. HHU съобщава, че....

В цялостен изследователски проект химици от HHU, в сътрудничество с колеги от Мюнхен и Гронинген, изследваха износа на полизахарида „Pel“, който е от решаващо значение за образуването на биофилм от P. aeruginosa. Тези резултати са публикувани в списанието Nature Communications. Експортният комплекс PelBC, основна структура, е последната стъпка в рамките на бактериалната клетка, преди Pel да бъде освободен, за да образува матрицата на биофилма. С помощта на криоелектронна микроскопия бяха анализирани неизвестните досега структура и динамика на тази машина.

Ролята на полизахаридите

Pseudomonas aeruginosa произвежда най-малко три различни извънклетъчни полизахариди, включително Pel, Psl и алгинат, всички от които са важни за развитието на биофилм. Проучване показва, че немукоидните варианти могат да използват или Pel, или Psl като първичен структурен полизахарид. Анализите на мутациите подчертават, че Psl е от решаващо значение за повърхностното прикрепване в повечето изолати, докато Pel става значително важен в по-късните етапи на образуване на биофилм. {' PMC съобщава, че... ‘}

Изследователите класифицират бактериалните щамове в четири групи въз основа на техните функционални и експресионни профили на Pel и Psl. Тази класификация беше използвана, за да се разбере как различните щамове могат да поддържат образуването на биофилм въпреки мутациите в екзополизахаридните гени. По-специално, изследванията показват, че прекомерното производство на Pel и Psl може да представлява стратегия за оцеляване в променяща се среда.

Опасностите от биофилмите

Биофилмите представляват огромно предизвикателство за терапевтичните интервенции. Тяхната структура ги прави значително по-устойчиви на антимикробни агенти в сравнение с планктонните клетки. Това често води до хронични инфекции и неуспешни терапевтични средства. Степента на заболеваемост и смъртност при пациенти, заразени с Pseudomonas, варира между 20 и 60%, особено за мултирезистентни щамове. Рисковите фактори за такива инфекции включват структурно белодробно заболяване, хематологични неоплазми и скорошна употреба на антибиотици.

Бъдещите изследвания не само трябва да хвърлят допълнителна светлина върху механизмите на експресния комплекс Pel, но също и върху взаимодействието между Pel и други протеинови комплекси, които участват в синтеза на Pel. Стратегиите за борба с инфекциите, базирани на биофилм, като инхибиране на системи за наблюдение на кворум и разработването на нови антимикробни пептиди, също са цел на текущите разследвания. PMC подчертава, че...