Cercetare revoluționară: Așa învingem biofilmele periculoase!

Cercetare revoluționară: Așa învingem biofilmele periculoase!

Un raport recent al Universității Heinrich Heine Düsseldorf (HHU) arată cum bacteriile sub formă de biofilme pot reprezenta o amenințare serioasă pentru sănătate. Aceste biofilme, care conțin colecții de bacterii și microorganisme, nu sunt doar rezistente, dar pot, de asemenea, să adăpostească ceea ce le face potențiali vectori ai bolii. Deosebit de alarmantă este bacteria Pseudomonas aeruginosa, care este responsabilă de diferite infecții, inclusiv pneumonie, infecții ale tractului urinar și meningită și este considerată un agent patogen major de spital. HHU raportează că....

Într-un proiect cuprinzător de cercetare, chimiștii de la HHU, în colaborare cu colegii din München și Groningen, au investigat exportul polizaharidei „Pel”, care este crucială pentru formarea biofilmului de P. aeruginosa. Aceste rezultate au fost publicate în revista Nature Communications. Complexul de export PelBC, o structură esențială, este etapa finală în cadrul celulei bacteriene înainte ca Pel să fie eliberat pentru a forma matricea biofilmului. Prin utilizarea microscopia crio-electronică, au fost analizate structura și dinamica necunoscute anterior ale acestei mașini.

Rolul polizaharidelor

Pseudomonas aeruginosa produce cel puțin trei polizaharide extracelulare diferite, inclusiv Pel, Psl și alginat, toate fiind importante pentru dezvoltarea biofilmului. Un studiu arată că variantele non-mucoide pot folosi fie Pel, fie Psl ca polizaharidă structurală primară. Analizele mutațiilor au evidențiat faptul că Psl este esențial pentru atașarea la suprafață în majoritatea izolatelor, în timp ce Pel devine semnificativ important în etapele ulterioare ale formării biofilmului. {' PMC raportează că... ‘}

Cercetătorii au clasificat tulpinile bacteriene în patru grupuri pe baza profilurilor lor funcționale și de expresie ale Pel și Psl. Această clasificare a fost folosită pentru a înțelege modul în care diferite tulpini pot menține formarea biofilmului în ciuda mutațiilor în genele exopolizaharidelor. În special, cercetările arată că producția excesivă de Pel și Psl ar putea reprezenta o strategie de supraviețuire în medii în schimbare.

Pericolele biofilmelor

Biofilmele reprezintă o provocare masivă pentru intervențiile terapeutice. Structura lor le face mult mai rezistente la agenții antimicrobieni în comparație cu celulele planctonice. Acest lucru duce adesea la infecții cronice și agenți terapeutici care eșuează. Ratele de morbiditate și mortalitate la pacienții infectați cu Pseudomonas variază între 20 și 60%, în special pentru tulpinile multirezistente. Factorii de risc pentru astfel de infecții includ boala pulmonară structurală, neoplasmele hematologice și utilizarea recentă a antibioticelor.

Cercetările viitoare nu ar trebui doar să arunce o lumină suplimentară asupra mecanismelor complexului Pel expres, ci și asupra interacțiunii dintre Pel și alte complexe proteice care sunt implicate în sinteza Pel. Strategiile de combatere a infecțiilor bazate pe biofilm, cum ar fi inhibarea sistemelor de detectare a cvorumului și dezvoltarea de noi peptide antimicrobiene, sunt, de asemenea, ținta investigațiilor în curs. PMC subliniază că...