Revolutionær forskning: Sådan besejrer vi farlige biofilm!

Revolutionær forskning: Sådan besejrer vi farlige biofilm!

En nylig rapport fra Heinrich Heine University Düsseldorf (HHU) viser, hvordan bakterier i form af biofilm kan udgøre en alvorlig trussel mod sundheden. Disse biofilm, som indeholder samlinger af bakterier og mikroorganismer, er ikke kun modstandsdygtige, men kan også rumme det, der gør dem til potentielle sygdomsvektorer. Særligt alarmerende er bakterien Pseudomonas aeruginosa, som er ansvarlig for forskellige infektioner, herunder lungebetændelse, urinvejsinfektioner og meningitis, og som betragtes som et stort hospitalspatogen. HHU rapporterer, at....

I et omfattende forskningsprojekt har kemikere ved HHU i samarbejde med kolleger fra München og Groningen undersøgt eksporten af ​​polysaccharidet "Pel", som er afgørende for biofilmdannelsen af ​​P. aeruginosa. Disse resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications. PelBC-eksportkomplekset, en essentiel struktur, er det sidste trin i bakteriecellen, før Pel frigives for at danne biofilmmatrixen. Ved at bruge kryo-elektronmikroskopi blev den hidtil ukendte struktur og dynamik af dette maskineri analyseret.

Polysacchariders rolle

Pseudomonas aeruginosa producerer mindst tre forskellige ekstracellulære polysaccharider, herunder Pel, Psl og alginat, som alle er vigtige for udvikling af biofilm. En undersøgelse viser, at ikke-mucoide varianter kan bruge enten Pel eller Psl som det primære strukturelle polysaccharid. Mutationsanalyser fremhævede, at Psl er afgørende for overfladevedhæftning i de fleste isolater, mens Pel bliver væsentligt vigtig i senere stadier af biofilmdannelse. {' PMC rapporterer, at... '}

Forskerne klassificerede bakteriestammerne i fire grupper baseret på deres funktionelle og ekspressionsprofiler af Pel og Psl. Denne klassifikation blev brugt til at forstå, hvordan forskellige stammer kan opretholde biofilmdannelse på trods af mutationer i exopolysaccharid-generne. Især viser forskning, at overdreven produktion af Pel og Psl kan repræsentere en overlevelsesstrategi i skiftende miljøer.

Farerne ved biofilm

Biofilm repræsenterer en massiv udfordring for terapeutiske interventioner. Deres struktur gør dem betydeligt mere modstandsdygtige over for antimikrobielle midler sammenlignet med planktonceller. Dette fører ofte til kroniske infektioner og terapeutiske midler, der fejler. Morbiditet og dødelighed hos Pseudomonas-inficerede patienter varierer mellem 20 og 60 %, især for multiresistente stammer. Risikofaktorer for sådanne infektioner omfatter strukturel lungesygdom, hæmatologiske neoplasmer og nylig brug af antibiotika.

Fremtidig forskning bør ikke kun kaste yderligere lys over mekanismerne i Pel-ekspreskomplekset, men også på interaktionen mellem Pel og andre proteinkomplekser, der er involveret i syntesen af ​​Pel. Strategier til bekæmpelse af biofilm-baserede infektioner, såsom hæmning af quorum sensing-systemer og udvikling af nye antimikrobielle peptider, er også målet for igangværende undersøgelser. PMC fremhæver, at...