Revolutsiooniline uurimus: nii alistame ohtlikud biofilmid!

Revolutsiooniline uurimus: nii alistame ohtlikud biofilmid!

Düsseldorfi Heinrich Heine ülikooli (HHU) hiljutine aruanne näitab, kuidas biokilede kujul olevad bakterid võivad tervisele tõsist ohtu kujutada. Need biokiled, mis sisaldavad bakterite ja mikroorganismide kogumeid, ei ole mitte ainult vastupidavad, vaid võivad sisaldada ka seda, mis muudab need potentsiaalseteks haigusvektoriteks. Eriti murettekitav on bakter Pseudomonas aeruginosa, mis põhjustab mitmesuguseid infektsioone, sealhulgas kopsupõletikku, kuseteede põletikke ja meningiiti, ning mida peetakse üheks peamiseks haiglapatogeeniks. HHU teatab, et….

Põhjaliku uurimisprojekti raames uurisid HHU keemikud koostöös Müncheni ja Groningeni kolleegidega polüsahhariidi "Pel" eksporti, mis on P. aeruginosa biokile moodustamiseks ülioluline. Need tulemused avaldati ajakirjas Nature Communications. PelBC ekspordikompleks, oluline struktuur, on viimane etapp bakterirakus, enne kui Pel vabaneb biokile maatriksi moodustamiseks. Krüoelektronmikroskoopia abil analüüsiti selle masina varem tundmatut struktuuri ja dünaamikat.

Polüsahhariidide roll

Pseudomonas aeruginosa toodab vähemalt kolme erinevat rakuvälist polüsahhariidi, sealhulgas Pel, Psl ja alginaat, mis kõik on biokile arenguks olulised. Uuring näitab, et mitte-mukoidsed variandid võivad kasutada peamise struktuurse polüsahhariidina kas Pel või Psl. Mutatsioonianalüüsid tõid esile, et Psl on enamiku isolaatide pinna kinnitumiseks ülioluline, samas kui Pel muutub oluliseks biokile moodustumise hilisemates etappides. {' PMC teatab, et… ‘}

Uurijad klassifitseerisid bakteritüved nelja rühma, lähtudes nende Pel ja Psl funktsionaalsetest ja ekspressiooniprofiilidest. Seda klassifikatsiooni kasutati selleks, et mõista, kuidas erinevad tüved suudavad säilitada biokile moodustumist hoolimata eksopolüsahhariidide geenide mutatsioonidest. Eelkõige näitavad uuringud, et Pel ja Psl liigne tootmine võib muutuvas keskkonnas olla ellujäämisstrateegia.

Biofilmide ohud

Biofilmid kujutavad endast terapeutiliste sekkumiste jaoks tohutut väljakutset. Nende struktuur muudab need oluliselt resistentsemaks antimikroobsete ainete suhtes võrreldes planktonirakkudega. See põhjustab sageli kroonilisi infektsioone ja raviaineid, mis ebaõnnestuvad. Pseudomonas-nakkusega patsientide haigestumuse ja suremuse määr varieerub 20–60%, eriti multiresistentsete tüvede puhul. Selliste infektsioonide riskifaktoriteks on struktuurne kopsuhaigus, hematoloogilised kasvajad ja hiljutine antibiootikumide kasutamine.

Tulevased uuringud ei peaks mitte ainult selgitama Pel ekspresskompleksi mehhanisme, vaid ka Pel ja teiste Pel sünteesis osalevate valgukomplekside vahelist koostoimet. Käimasolevate uuringute sihtmärgiks on ka biokilepõhiste infektsioonide vastu võitlemise strateegiad, nagu kvoorumi tuvastamise süsteemide inhibeerimine ja uute antimikroobsete peptiidide väljatöötamine. PMC rõhutab, et…