Šis straipsnis buvo peržiūrėtas laikantis „Science X“ redakcinių procedūrų ir politikos. Redaktoriai, užtikrindami turinio vientisumą, pabrėžė šias savybes:
Lipnus išorinis grybų ir bakterijų sluoksnis, vadinamas „tarpląsteline matrica“ arba ECM, yra drebučių konsistencijos ir veikia kaip apsauginis sluoksnis bei apvalkalas. Tačiau, remiantis neseniai žurnale „iScience“ paskelbtu tyrimu, kurį atliko Masačusetso Amhersto universitetas bendradarbiaujant su Vusterio politechnikos institutu, kai kurių mikroorganizmų ECM sudaro gelį tik esant oksalo rūgščiai ar kitoms paprastoms rūgštims. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Kadangi ECM atlieka svarbų vaidmenį visose srityse – nuo ​​atsparumo antibiotikams iki užsikimšusių vamzdžių ir medicinos prietaisų užteršimo, supratimas, kaip mikroorganizmai manipuliuoja savo lipniais gelio sluoksniais, turi didelę įtaką mūsų kasdieniam gyvenimui.
„Mane visada domino mikrobų išorinės maisto sluoksniai (ECM), – sakė Barry Goodell, Masačusetso Amhersto universiteto mikrobiologijos profesorius ir vyresnysis straipsnio autorius. „Žmonės dažnai mano, kad ECM yra inertiškas apsauginis išorinis sluoksnis, apsaugantis mikroorganizmus. Tačiau jis taip pat gali veikti kaip kanalas, leidžiantis maistinėms medžiagoms ir fermentams patekti į mikrobų ląsteles ir iš jų išeiti.“
Danga atlieka kelias funkcijas: dėl savo lipnumo atskiri mikroorganizmai gali sulipti ir sudaryti kolonijas arba „bioplėveles“, o kai tai padaro pakankamai mikroorganizmų, jie gali užkimšti vamzdžius arba užteršti medicinos įrangą.
Tačiau apvalkalas taip pat turi būti pralaidus. Daugelis mikroorganizmų per ECM išskiria įvairius fermentus ir kitus metabolitus į medžiagą, kurią nori suvalgyti ar užkrėsti (pvz., pūvančią medieną ar stuburinių audinių), o tada, kai fermentai baigia virškinimo darbą, per ECM perneša maistines medžiagas. Junginys absorbuojamas atgal į organizmą. tarpląstelinė matrica.
Tai reiškia, kad ECM nėra tik inertiškas apsauginis sluoksnis; iš tiesų, kaip parodė Goodell ir kolegos, mikroorganizmai, regis, geba kontroliuoti savo ECM lipnumą ir todėl jo pralaidumą. Kaip jie tai daro? Nuotraukos autorius: B. Goodell
Grybuose išskiriama medžiaga, regis, yra oksalo rūgštis – dažna organinė rūgštis, natūraliai randama daugelyje augalų. Kaip atrado Goodellas ir jo kolegos, daugelis mikrobų, regis, naudoja išskiriamą oksalo rūgštį, kad prisijungtų prie išorinio angliavandenių sluoksnio ir sudarytų lipnią, gelio pavidalo ECM.
Tačiau atidžiau ištyrusi komanda atrado, kad oksalo rūgštis ne tik padėjo gaminti ECM, bet ir ją „reguliavo“: kuo daugiau oksalo rūgšties mikrobai dėjo į angliavandenių ir rūgščių mišinį, tuo klampesnis tapo ECM. Kuo klampesnis tampa ECM, tuo labiau jis blokuoja didelių molekulių patekimą į mikrobą arba išėjimą iš jo, o mažesnės molekulės gali laisvai patekti į mikrobą iš aplinkos ir atvirkščiai.
Šis atradimas meta iššūkį tradiciniam moksliniam supratimui apie tai, kaip skirtingų tipų grybų ir bakterijų išskiriami junginiai iš tikrųjų patenka iš šių mikroorganizmų į aplinką. Goodell ir kolegos teigė, kad kai kuriais atvejais mikroorganizmams gali tekti labiau pasikliauti labai mažų molekulių sekrecija, kad jie atakuotų matricą ar audinį, nuo kurio mikroorganizmas priklauso nuo išgyvenimo ar užsikrėtimo.
Tai reiškia, kad mažų molekulių sekrecija taip pat gali atlikti svarbų vaidmenį patogenezėje, jei didesni fermentai negali prasiskverbti pro mikrobų tarpląstelinę matricą.
„Atrodo, kad yra aukso vidurys, – sakė Goodellas, – kai mikroorganizmai gali kontroliuoti rūgštingumo lygį, kad prisitaikytų prie konkrečios aplinkos, išlaikydami kai kurias didesnes molekules, tokias kaip fermentai, o mažesnės molekulės lengvai praeina pro ECM.“
Oksalo rūgšties moduliuojama ECM gali būti būdas mikroorganizmams apsisaugoti nuo antimikrobinių ir antibiotikų, nes daugelis šių vaistų sudaryti iš labai didelių molekulių. Būtent šis pritaikymo gebėjimas galėtų būti raktas į vienos iš pagrindinių antimikrobinės terapijos kliūčių įveikimą, nes ECM manipuliavimas siekiant padidinti jo pralaidumą gali pagerinti antibiotikų ir antimikrobinių medžiagų veiksmingumą.
„Jei galime kontroliuoti mažų rūgščių, tokių kaip oksalatas, biosintezę ir sekreciją tam tikruose mikrobuose, galime kontroliuoti ir tai, kas patenka į mikrobus, o tai leistų mums geriau gydyti daugelį mikrobų ligų“, – sakė Goodellas.
Daugiau informacijos: Gabriel Perez-Gonzalez ir kt., Oksalatų sąveika su beta gliukanu: pasekmės grybelio tarpląstelinei matricai ir metabolitų pernašai, iScience (2023). DOI: 10.1016/j.isci.2023.106851
Jei pastebėjote rašybos klaidą, netikslumą arba norėtumėte pateikti prašymą redaguoti šio puslapio turinį, naudokite šią formą. Bendro pobūdžio klausimams naudokite mūsų kontaktinę formą. Bendro pobūdžio atsiliepimams naudokite toliau pateiktą viešųjų komentarų skyrių (vadovaukitės instrukcijomis).
Jūsų atsiliepimai mums labai svarbūs. Tačiau dėl didelio žinučių kiekio negalime garantuoti suasmeninto atsakymo.
Jūsų el. pašto adresas naudojamas tik tam, kad būtų galima sužinoti gavėjams, kas išsiuntė el. laišką. Nei jūsų, nei gavėjo adresas nebus naudojami jokiais kitais tikslais. Jūsų įvesta informacija bus rodoma jūsų el. laiške ir jokia forma nebus saugoma „Phys.org“.
Gaukite savaitinius ir (arba) kasdienius atnaujinimus į savo el. pašto dėžutę. Galite bet kada atsisakyti prenumeratos ir mes niekada nebendrinsime jūsų duomenų su trečiosiomis šalimis.
Mūsų turinys prieinamas visiems. Apsvarstykite galimybę paremti „Science X“ misiją susikurdami aukščiausios kokybės paskyrą.
Ši svetainė naudoja slapukus, kad palengvintų naršymą, analizuotų jūsų naudojimąsi mūsų paslaugomis, rinktų reklamos suasmeninimo duomenis ir teiktų turinį iš trečiųjų šalių. Naudodamiesi mūsų svetaine, jūs patvirtinate, kad perskaitėte ir supratote mūsų privatumo politiką ir naudojimo sąlygas.