Revolusjonær forskning: Slik bekjemper vi farlige biofilmer!

Revolusjonær forskning: Slik bekjemper vi farlige biofilmer!

En fersk rapport fra Heinrich Heine University Düsseldorf (HHU) viser hvordan bakterier i form av biofilm kan utgjøre en alvorlig trussel mot helsen. Disse biofilmene, som inneholder samlinger av bakterier og mikroorganismer, er ikke bare motstandsdyktige, men kan også inneholde det som gjør dem til potensielle sykdomsvektorer. Spesielt alarmerende er bakterien Pseudomonas aeruginosa, som er ansvarlig for ulike infeksjoner, inkludert lungebetennelse, urinveisinfeksjoner og hjernehinnebetennelse, og regnes som et stort sykehuspatogen. HHU rapporterer at....

I et omfattende forskningsprosjekt har kjemikere ved HHU, i samarbeid med kolleger fra München og Groningen, undersøkt eksporten av polysakkaridet «Pel», som er avgjørende for biofilmdannelsen til P. aeruginosa. Disse resultatene ble publisert i tidsskriftet Nature Communications. PelBC-eksportkomplekset, en essensiell struktur, er det siste trinnet i bakteriecellen før Pel frigjøres for å danne biofilmmatrisen. Ved å bruke kryo-elektronmikroskopi ble den tidligere ukjente strukturen og dynamikken til dette maskineriet analysert.

Rollen til polysakkarider

Pseudomonas aeruginosa produserer minst tre forskjellige ekstracellulære polysakkarider, inkludert Pel, Psl og alginat, som alle er viktige for biofilmutvikling. En studie viser at ikke-mucoide varianter kan bruke enten Pel eller Psl som det primære strukturelle polysakkaridet. Mutasjonsanalyser fremhevet at Psl er avgjørende for overflatefeste i de fleste isolater, mens Pel blir betydelig viktig i senere stadier av biofilmdannelse. {' PMC melder at... '}

Forskerne klassifiserte bakteriestammene i fire grupper basert på deres funksjonelle og ekspresjonsprofiler av Pel og Psl. Denne klassifiseringen ble brukt for å forstå hvordan forskjellige stammer kan opprettholde biofilmdannelse til tross for mutasjoner i exopolysakkaridgenene. Spesielt viser forskning at overdreven produksjon av Pel og Psl kan representere en overlevelsesstrategi i skiftende miljøer.

Farene ved biofilmer

Biofilmer representerer en enorm utfordring for terapeutiske intervensjoner. Strukturen deres gjør dem betydelig mer motstandsdyktige mot antimikrobielle midler sammenlignet med planktonceller. Dette fører ofte til kroniske infeksjoner og terapeutiske midler som mislykkes. Sykelighet og dødelighet hos Pseudomonas-infiserte pasienter varierer mellom 20 og 60 %, spesielt for multiresistente stammer. Risikofaktorer for slike infeksjoner inkluderer strukturell lungesykdom, hematologiske neoplasmer og nylig bruk av antibiotika.

Fremtidig forskning bør ikke bare kaste ytterligere lys over mekanismene til Pel-ekspresskomplekset, men også på interaksjonen mellom Pel og andre proteinkomplekser som er involvert i syntesen av Pel. Strategier for å bekjempe biofilmbaserte infeksjoner, som hemming av quorum sensing-systemer og utvikling av nye antimikrobielle peptider, er også målet for pågående undersøkelser. PMC fremhever at...