Sitemap

O posibilă nouă protecție împotriva formării biofilmului, polimerii găsiți în mucus, au fost descoperite de o echipă de cercetători de la MIT.

Biofilmele sunt folii lipicioase de acumulare de bacterii care creează un pericol grav în mediile medicale și industriale.Odată înrădăcinate, biofilmele sunt extrem de greu de eliminat, iar multe cercetări au contribuit la determinarea modului de prevenire și eliminare a acestor agenți nocivi.

Mucusul este util

Echipa de ingineri biologici, a cărei muncă a fost publicată în Current Biology, a descoperit că acești polimeri, numiți mucine, sunt capabili să prindă bacteriile și să le împiedice să se lipească pe o suprafață, făcându-le inofensive.

Katharina Ribbeck, profesor asistent de dezvoltare a carierei Eugene Bell de inginerie biologică și autor principal al lucrării spune:

„Mucusul este un material care s-a dezvoltat de-a lungul a milioane de ani de evoluție pentru a gestiona interacțiunile noastre cu lumea microbiană. Sunt sigur că ne putem inspira din el pentru noi strategii care să ajute la prevenirea infecțiilor și a colonizării bacteriene.”

Acoperirile cu mucină ar putea ajuta la prevenirea formării biofilmului pe dispozitivele medicale și pot găsi implementări în igiena personală, cum ar fi combinarea lor în produse precum pasta de dinți și apă de gură, care ar putea stimula propria apărare a organismului, în special la persoanele al căror mucus a fost epuizat.

Cum să oprești bacteriile să se adună

Mucusul trece de-a lungul suprafețelor umede ale corpului, zone precum tractul respirator și digestiv. „Viziunea manuală a mucusului este că formează o barieră în calea infecției, dar nu este deloc clar cum o face.”spune Ribbeck.

Pentru a răspunde la această întrebare, Ribbeck și echipa ei au examinat comportamentul bacteriilor Pseudomonas aeruginosa într-o metodă de creștere care are mucine purificate solubile, proteine ​​lungi complete cu mai multe molecule de zahăr fixate.

Pentru ca bacteriile să călătorească prin stratul de mucus și să infecteze țesuturile de dedesubt, acestea trebuie să creeze grupuri care se pot lipi de suprafața țesutului.Celulele imunitare sunt specializate să lupte împotriva celulelor bacteriene individuale, prin urmare, grupurile de bacterii sunt mai greu de eliminat de către sistemul imunitar.

Ribbeck explică:

„În general, vrei să ai bacterii în preajmă, pur și simplu nu vrei să facă echipă. Vrei ca acestea să fie amestecate cu multe alte bacterii care sunt bune pentru tine. Nu vrei ca o singură specie să preia controlul, pentru că atunci s-ar putea să crească prea mult sistemul.”

În studiul actual, anchetatorii au descoperit că mucinele inhibă formarea de aglomerări bacteriene, nepermițându-le să se lipească, ceea ce este crucial pentru ca ei să se grupeze.Când bacteriile se pot mișca, se termină într-un amestec lipicios și fac mai puține daune.

Ribbeck spune: „Mucinele au capacitatea de a suprima virulența menținând celulele separate. Este ca și cum ți-ai ține copiii în camere separate, astfel încât ei să nu aibă probleme.”

Uneori, bacteriile pot încălca acest sistem de apărare și pot crea infecții.Acest lucru poate fi accelerat de o scădere a mucusului din cauza deshidratării, chimioterapiei și îmbătrânirii sau a plămânilor înfundați cu mucus la pacienții cu fibroză chistică.

Gestionarea comportamentului microbian

Principalul efect pozitiv al utilizării mucinelor ca acoperiri antimicrobiene este că substanța demobilizează bacteriile patogene fără a le termina.

Acestea fiind spuse, este mai puțin probabil ca bacteriile să dezvolte rezistență la mucine, așa cum fac și la medicamentele cu antibiotice.Bacteriile avantajoase care trăiesc pe membranele mucoase ar supraviețui și ele.

Ribbeck spune: „Acesta este un mecanism frumos prin care pur și simplu suprimați trăsăturile de virulență fără a ucide bacteriile. Este modul naturii de a gestiona comportamentul microbian într-un mod de care ar putea fi util să profităm.”

Ribbeck și echipa ei analizează acum modul în care mucinele blochează bacteriile să fie mobile, precum și modul în care acestea inhibă infecția de către bacteriile care nu se mișcă.Ea studiază, de asemenea, interacțiunile mucinei cu alte organisme patogene, cum ar fi drojdiile.

Scris de Kelly Fitzgerald

Toate categoriile: Blog