Лепливиот надворешен слој на габи и бактерии, наречен „екстрацелуларен матрикс“ или ECM, има конзистенција на желе и делува како заштитен слој и обвивка. Но, според неодамнешна студија во списанието iScience, спроведена од Универзитетот во Масачусетс Амхерст во соработка со Политехничкиот институт Вустер, ECM на некои микроорганизми формира гел само во присуство на оксална киселина или други едноставни киселини. Бидејќи ECM игра важна улога во сè, од отпорност на антибиотици до затнати цевки и контаминација на медицински помагала, разбирањето како микроорганизмите манипулираат со нивните лепливи гел слоеви има широки импликации за нашиот секојдневен живот.

„Отсекогаш ме интересирале микробните ECM“, вели Бери Гудел, професор по микробиологија на Универзитетот во Масачусетс Амхерст и виш автор на трудот. „Луѓето често го сметаат ECM за инертен заштитен надворешен слој што ги штити микроорганизмите. Но, тој може да послужи и како канал за хранливи материи и ензими во и надвор од микробните клетки.“
Облогата има неколку функции: нејзината лепливост значи дека поединечните микроорганизми можат да се групираат и да формираат колонии или „биофилмови“, а кога доволен број микроорганизми го прават тоа, може да ги затне цевките или да ја контаминира медицинската опрема.
Но, обвивката мора да биде и пропустлива: многу микроорганизми лачат разни ензими и други метаболити низ ЕЦМ, во материјалот што сакаат да го јадат или инфицираат (како што е скапано дрво или ткиво на ‘рбетници), а потоа, откако ензимите ќе ја завршат својата работа, задачата на варење - враќање на хранливите материи назад преку ЕЦМ.
Ова значи дека ECM не е само инертен заштитен слој; Всушност, како што покажаа Гудел и неговите колеги, микроорганизмите се чини дека имаат способност да ја контролираат вискозноста на нивниот ECM, а со тоа и неговата пропустливост. Како го прават тоа?
Кај габите, секрецијата се чини дека е оксална киселина, вообичаена органска киселина што се јавува природно кај многу растенија, и, како што открија Гудел и неговите колеги, многу микроорганизми се чини дека ја користат оксалната киселина што ја лачат за да се врзат за надворешни слоеви на јаглехидрати, формирајќи леплива супстанца, желе-сличен ECM.
Но, кога тимот подетално разгледал, открил дека оксалната киселина не само што помага во производството на ECM, туку и го „регулира“: колку повеќе оксална киселина микробите додаваат во смесата од јаглехидрати и киселини, толку повискозен станува ECM. Колку повискозен станува ECM, толку повеќе ги блокира големите молекули да влезат или да излезат од микробот, додека помалите молекули остануваат слободни да влезат во микробот од околината и обратно.
Ова откритие го предизвикува традиционалното научно разбирање за тоа како различните видови соединенија што ги ослободуваат габите и бактериите всушност стигнуваат од овие микроорганизми во животната средина. Гудел и неговите колеги сугерираа дека во некои случаи микроорганизмите можеби ќе мора повеќе да се потпираат на лачењето на многу мали молекули за да го нападнат матрицата или ткивото од кое микроорганизмот зависи за да преживее или да се инфицира. Ова значи дека лачењето на мали молекули може да игра и голема улога во патогенезата ако поголемите ензими не можат да поминат низ микробната екстрацелуларна матрица.
„Се чини дека постои средина“, рече Гудел, „каде што микроорганизмите можат да ги контролираат нивоата на киселост за да се прилагодат на одредена средина, задржувајќи некои од поголемите молекули, како што се ензимите, додека им дозволуваат на помалите молекули лесно да поминат низ ECM. „Модулацијата на ECM со оксална киселина може да биде начин микроорганизмите да се заштитат од антимикробни средства и антибиотици, бидејќи многу од овие лекови се состојат од многу големи молекули. Токму оваа способност за прилагодување може да биде клучна за надминување на една од главните пречки во антимикробната терапија, бидејќи манипулирањето со ECM за да се направи попропустлив може да ја подобри ефикасноста на антибиотиците и антимикробните средства.“

„Ако можеме да ја контролираме биосинтезата и лачењето на мали киселини како што е оксалат кај одредени микроби, тогаш можеме да контролираме и што влегува во микробите, што би можело да ни овозможи подобро да лекуваме многу микробни заболувања“, рече Гудел.
Во декември 2022 година, микробиологот Јасу Морита доби грант од Националните институти за здравство за поддршка на истражувања чија крајна цел е развој на нови, поефикасни третмани за туберкулоза.

Доколку сакате повеќе информации, ве молам испратете ми е-пошта.
Е-пошта:
info@pulisichem.cn
Тел:
+86-533-3149598