Revolucionarna raziskava: Tako premagamo nevarne biofilme!

Revolucionarna raziskava: Tako premagamo nevarne biofilme!

Nedavno poročilo univerze Heinrich Heine Düsseldorf (HHU) kaže, kako lahko bakterije v obliki biofilmov resno ogrožajo zdravje. Ti biofilmi, ki vsebujejo zbirke bakterij in mikroorganizmov, niso le odporni, ampak lahko tudi skrivajo, zaradi česar so potencialni prenašalci bolezni. Še posebej zaskrbljujoča je bakterija Pseudomonas aeruginosa, ki je odgovorna za različne okužbe, vključno s pljučnico, okužbami sečil in meningitisom, in velja za glavnega bolnišničnega patogena. HHU poroča, da ....

V obsežnem raziskovalnem projektu so kemiki na HHU v sodelovanju s kolegi iz Münchna in Groningena raziskovali izvoz polisaharida "Pel", ki je ključen za tvorbo biofilma P. aeruginosa. Ti rezultati so bili objavljeni v reviji Nature Communications. Izvozni kompleks PelBC, bistvena struktura, je zadnji korak v bakterijski celici, preden se Pel sprosti, da tvori matriko biofilma. Z uporabo krioelektronske mikroskopije so analizirali prej neznano strukturo in dinamiko tega stroja.

Vloga polisaharidov

Pseudomonas aeruginosa proizvaja vsaj tri različne zunajcelične polisaharide, vključno s Pel, Psl in alginatom, ki so vsi pomembni za razvoj biofilma. Študija kaže, da lahko ne-mukoidne različice uporabljajo bodisi Pel ali Psl kot primarni strukturni polisaharid. Analize mutacij so poudarile, da je Psl ključnega pomena za površinsko pritrditev v večini izolatov, medtem ko postane Pel pomembno pomemben v poznejših fazah tvorbe biofilma. {' PMC poroča, da ... ‘}

Raziskovalci so bakterijske seve razvrstili v štiri skupine glede na njihove funkcionalne in ekspresijske profile Pel in Psl. Ta klasifikacija je bila uporabljena za razumevanje, kako lahko različni sevi ohranijo tvorbo biofilma kljub mutacijam v genih eksopolisaharidov. Zlasti raziskave kažejo, da bi pretirana proizvodnja Pel in Psl lahko predstavljala strategijo preživetja v spreminjajočih se okoljih.

Nevarnosti biofilmov

Biofilmi predstavljajo velik izziv za terapevtske posege. Zaradi svoje zgradbe so bistveno bolj odporne na protimikrobna sredstva v primerjavi s planktonskimi celicami. To pogosto vodi do kroničnih okužb in terapevtskih sredstev, ki so neuspešna. Stopnje obolevnosti in umrljivosti pri bolnikih, okuženih s Pseudomonas, se gibljejo med 20 in 60 %, zlasti pri sevih, odpornih na več zdravil. Dejavniki tveganja za takšne okužbe vključujejo strukturno bolezen pljuč, hematološke novotvorbe in nedavno uporabo antibiotikov.

Prihodnje raziskave ne bi smele dodatno osvetliti mehanizmov kompleksa Pel express, temveč tudi interakcijo med Pel in drugimi proteinskimi kompleksi, ki sodelujejo pri sintezi Pel. Strategije za boj proti okužbam, ki temeljijo na biofilmu, kot je zaviranje sistemov zaznavanja kvoruma in razvoj novih protimikrobnih peptidov, so prav tako tarča tekočih preiskav. PMC poudarja, da ...