20:59 2023-05-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetarea este prima care dezvăluie secretul slimei microbiene
_ Cercetarea este prima pentru a dezvălui secretul slimei microbiene
Stratul exterior viros de ciuperci și bacterii cunoscut sub numele de „matrice extracelulară” sau ECM, are consistența jeleului și acționează ca un strat protector și înveliș. Dar, conform unui studiu recent din jurnalul iScience, condus de Universitatea din Massachusetts Amherst în colaborare cu Worcester Polytechnic Institute, ECM-ul unor microbi se gelifică doar atunci când sunt prezenți acid oxalic sau alți acizi simpli.
Deoarece ECM joacă un rol în orice, de la rezistența la antibiotice până la instalațiile sanitare înfundate și instrumentele medicale murdare, înțelegerea modului în care microbii își manipulează straturile de gel lipici are implicații pe scară largă pentru viața noastră de zi cu zi.
" Am fost întotdeauna interesat de ECM microbiană”, spune Barry Goodell, profesor de microbiologie la UMass Amherst și autor principal al lucrării. „Oamenii înțeleg în mod obișnuit ECM ca pe un strat exterior protector inert care acoperă microbul. Dar funcționează și ca o conductă pentru a permite nutrienților și enzimelor să intre și să iasă din celulele microbiene.”
Un strat de plic are un număr. de funcții: adezivitatea sa înseamnă că microbii individuali se pot aduna într-o colonie sau „biofilm”, iar atunci când destui microbi fac acest lucru, pot înfunda conductele sau contamina echipamentul medical.
Dar stratul de plic trebuie să fie fi de asemenea permeabil. Mulți microbi vor secreta diferite enzime și alți metaboliți în exterior prin ECM într-un material pe care doresc să îl mănânce sau să îl infecteze - de exemplu, lemnul în descompunere sau țesutul de vertebrate - și apoi, odată ce enzimele și-au făcut activitatea digestivă, atrage compușii nutritivi înapoi prin ECM.
Aceasta înseamnă că ECM nu este deloc un simplu strat protector inert; de fapt, după cum au arătat Goodell și colegii săi, microbii par să aibă puterea de a controla cât de vâscos – și, prin urmare, cât de permeabil – este ECM lor. Cum fac acest lucru?
În ciuperci, secretul pare să fie acidul oxalic, un acid organic comun care se găsește în mod natural în multe plante. După cum au descoperit Goodell și colegii săi, mulți microbi par să folosească acidul oxalic pe care îl secretă pentru a se combina cu un strat exterior de carbohidrați, creând un ECM lipicios, asemănător unui gel.
Dar pe măsură ce echipa s-a uitat mai atent, au descoperit că acidul oxalic nu numai că ajută la crearea ECM, ci îl „ajustează”: cu cât microbiul îl adaugă mai mult acid oxalic la amestecul de carbohidrați-acid, cu atât ECM devine mai vâscos. Și cu cât ECM devine mai vâscos, cu atât mai mult poate bloca moleculele mari să intre sau să iasă din microbi, în timp ce moleculele mai mici pot trece liber din mediu în microbi și invers.
Această descoperire provoacă înțelegerea științifică convențională a modului în care diferitele tipuri de compuși secretați de ciuperci și bacterii trec de fapt de la acești microbi în mediul lor. Goodell și colegii au emis ipoteza că, în unele cazuri, microbii ar putea avea nevoie să se bazeze mai mult pe secreția de molecule foarte mici pentru a ataca substraturile sau țesuturile cu care microbii se hrănesc sau le infectează.
Acest lucru ar însemna că secreția de moleculele mici pot juca, de asemenea, un rol mai mare în patogeneză, dacă enzimele mai mari nu pot trece prin matricea extracelulară microbiană.
„Se pare că există un punct favorabil”, spune Goodell, „unde microbul își poate controla nivelul acidului. să se adapteze la mediul său specific, ținând afară unele molecule mai mari, cum ar fi enzimele, în timp ce lăsând moleculele mai mici să treacă cu ușurință prin ECM.”
Reglarea ECM folosind acid oxalic poate fi o modalitate prin care microbii se pot proteja împotriva ei înșiși. medicamente antimicrobiene și antibiotice, deoarece multe dintre aceste medicamente sunt făcute din molecule foarte mari. Această adaptabilitate poate fi cheia pentru depășirea unuia dintre obstacolele majore în terapiile cu medicamente antimicrobiene, deoarece manipularea ECM pentru a o face mai permeabilă ar putea îmbunătăți eficacitatea antibioticelor și a antimicrobienelor.
„Dacă putem controla biosinteza și secreția de acizi mici, cum ar fi acidul oxalic, în unii microbi”, spune Goodell, „ar trebui să putem controla și ceea ce poate pătrunde în microbi, ceea ce ne poate permite mai bine. tratamente pentru o serie de boli microbiene."
Comentarii:
Adauga Comentariu