Forradalmi kutatás: Így győzzük le a veszélyes biofilmeket!

Forradalmi kutatás: Így győzzük le a veszélyes biofilmeket!

A Düsseldorfi Heinrich Heine Egyetem (HHU) friss jelentése bemutatja, hogy a biofilmek formájában megjelenő baktériumok milyen komoly veszélyt jelenthetnek az egészségre. Ezek a baktériumok és mikroorganizmusok gyűjteményét tartalmazó biofilmek nemcsak ellenállóak, hanem potenciális betegség-átvivőkké is lehetnek. Különösen riasztó a Pseudomonas aeruginosa baktérium, amely különféle fertőzésekért, köztük tüdőgyulladásért, húgyúti fertőzésekért és agyhártyagyulladásért felelős, és jelentős kórházi kórokozónak számít. A HHU jelentése szerint….

Egy átfogó kutatási projektben a HHU vegyészei müncheni és groningeni kollégákkal együttműködve a P. aeruginosa biofilmképződéséhez elengedhetetlen „Pel” poliszacharid exportját vizsgálták. Ezeket az eredményeket a Nature Communications folyóiratban tették közzé. A PelBC-export komplex, egy alapvető szerkezet, az utolsó lépés a baktériumsejtben, mielőtt a Pel felszabadulna a biofilm mátrix kialakításához. Krioelektronmikroszkóppal elemeztük ennek a gépezetnek a korábban ismeretlen szerkezetét és dinamikáját.

A poliszacharidok szerepe

A Pseudomonas aeruginosa legalább három különböző extracelluláris poliszacharidot termel, beleértve a Pel-t, Psl-t és alginátot, amelyek mindegyike fontos a biofilm fejlődéséhez. Egy tanulmány azt mutatja, hogy a nem mukoid változatok a Pel-t vagy a Psl-t használhatják elsődleges szerkezeti poliszacharidként. A mutációs elemzések rávilágítottak arra, hogy a Psl kulcsfontosságú a felszíni kötődés szempontjából a legtöbb izolátumban, míg a Pel a biofilm kialakulásának későbbi szakaszaiban válik jelentőssé. {' A PMC jelentése szerint… ‘}

A kutatók a baktériumtörzseket négy csoportba sorolták a Pel és Psl funkcionális és expressziós profilja alapján. Ezt a besorolást annak megértésére használták, hogy a különböző törzsek hogyan tudják fenntartani a biofilm képződést az exopoliszacharid gének mutációi ellenére. A kutatások különösen azt mutatják, hogy a Pel és Psl túlzott termelése túlélési stratégiát jelenthet a változó környezetben.

A biofilmek veszélyei

A biofilmek hatalmas kihívást jelentenek a terápiás beavatkozások számára. Szerkezetük a plankton sejtekhez képest lényegesen ellenállóbbá teszi az antimikrobiális szerekkel szemben. Ez gyakran krónikus fertőzésekhez és terápiás szerekhez vezet, amelyek sikertelenek. A Pseudomonas-fertőzött betegek morbiditási és mortalitási aránya 20 és 60% között mozog, különösen a multirezisztens törzsek esetében. Az ilyen fertőzések kockázati tényezői közé tartozik a strukturális tüdőbetegség, a hematológiai daganatok és a közelmúltbeli antibiotikum-használat.

A jövőbeli kutatásoknak nemcsak a Pel expresszáló komplex mechanizmusaira kell további fényt deríteniük, hanem a Pel és a Pel szintézisében részt vevő más fehérjekomplexek közötti kölcsönhatásra is. A biofilm alapú fertőzések leküzdésére irányuló stratégiák, mint például a kvórumérzékelő rendszerek gátlása és új antimikrobiális peptidek kifejlesztése szintén a folyamatban lévő vizsgálatok célpontjai. A PMC kiemeli, hogy…