Rewolucyjne badania: tak pokonujemy niebezpieczne biofilmy!

Rewolucyjne badania: tak pokonujemy niebezpieczne biofilmy!

Niedawny raport Uniwersytetu Heinricha Heinego w Düsseldorfie (HHU) pokazuje, że bakterie w postaci biofilmu mogą stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia. Te biofilmy, które zawierają zbiory bakterii i mikroorganizmów, są nie tylko odporne, ale mogą również być siedliskiem, co czyni je potencjalnymi wektorami chorób. Szczególnie niepokojąca jest bakteria Pseudomonas aeruginosa, która jest odpowiedzialna za różne infekcje, w tym zapalenie płuc, infekcje dróg moczowych i zapalenie opon mózgowych, i jest uważana za główny patogen szpitalny. HHU informuje, że….

W ramach kompleksowego projektu badawczego chemicy z HHU, we współpracy z kolegami z Monachium i Groningen, zbadali eksport polisacharydu „Pel”, który ma kluczowe znaczenie dla tworzenia biofilmu P. aeruginosa. Wyniki te opublikowano w czasopiśmie Nature Communications. Kompleks eksportowy PelBC, niezbędna struktura, jest ostatnim krokiem w komórce bakteryjnej, zanim Pel zostanie uwolniony i utworzy matrycę biofilmu. Za pomocą mikroskopii krioelektronowej zbadano nieznaną wcześniej strukturę i dynamikę tej maszynerii.

Rola polisacharydów

Pseudomonas aeruginosa wytwarza co najmniej trzy różne zewnątrzkomórkowe polisacharydy, w tym Pel, Psl i alginian, z których wszystkie są ważne dla rozwoju biofilmu. Badanie pokazuje, że warianty nieśluzowe mogą wykorzystywać Pel lub Psl jako główny polisacharyd strukturalny. Analizy mutacji wykazały, że Psl ma kluczowe znaczenie dla przyczepienia się do powierzchni większości izolatów, podczas gdy Pel staje się znacząco ważny na późniejszych etapach tworzenia biofilmu. {' PMC informuje, że… „}

Naukowcy sklasyfikowali szczepy bakteryjne na cztery grupy w oparciu o ich profile funkcjonalne i ekspresyjne Pel i Psl. Klasyfikację tę wykorzystano do zrozumienia, w jaki sposób różne szczepy mogą utrzymywać tworzenie biofilmu pomimo mutacji w genach egzopolisacharydów. W szczególności badania pokazują, że nadmierna produkcja Pel i Psl może stanowić strategię przetrwania w zmieniającym się środowisku.

Niebezpieczeństwa związane z biofilmami

Biofilmy stanowią ogromne wyzwanie w zakresie interwencji terapeutycznych. Ich budowa czyni je znacznie bardziej odpornymi na środki przeciwdrobnoustrojowe w porównaniu do komórek planktonowych. Często prowadzi to do przewlekłych infekcji i stosowania środków terapeutycznych, które zawodzą. Wskaźniki zachorowalności i śmiertelności u pacjentów zakażonych Pseudomonas wahają się od 20 do 60%, szczególnie w przypadku szczepów wielolekoopornych. Czynnikami ryzyka takich zakażeń są strukturalna choroba płuc, nowotwory hematologiczne i niedawne stosowanie antybiotyków.

Przyszłe badania powinny nie tylko rzucić więcej światła na mechanizmy kompleksu ekspresyjnego Pel, ale także na interakcję pomiędzy Pel i innymi kompleksami białkowymi biorącymi udział w syntezie Pel. Przedmiotem trwających badań są także strategie zwalczania infekcji opartych na biofilmie, takie jak hamowanie systemów wykrywania kworum i opracowywanie nowych peptydów przeciwdrobnoustrojowych. PMC podkreśla, że…