Sitemap

Ett möjligt nytt skydd mot biofilmbildning, polymerer som finns i slem, har upptäckts av ett team av forskare från MIT.

Biofilmer är slemmiga ark av bakterieuppbyggnad som skapar en allvarlig fara i medicinska och industriella miljöer.När biofilmer väl är rotade är de extremt svåra att bli av med, och mycket forskning har bidragit till att avgöra hur man kan förebygga och eliminera dessa skadliga ämnen.

Slem är användbart

Teamet av biologiska ingenjörer, vars arbete publicerades i Current Biology, upptäckte att dessa polymerer, kallade muciner, kan fånga bakterier och förhindra dem från att klibba ihop på en yta, vilket gör dem ofarliga.

Katharina Ribbeck, Eugene Bell Career Development Assistant Professor of Biological Engineering och senior författare till tidningen säger:

"Slem är ett material som har utvecklats under miljontals år av evolution för att hantera vår interaktion med den mikrobiella världen. Jag är säker på att vi kan hitta inspiration från det för nya strategier för att förhindra infektioner och bakteriell kolonisering."

Mucinöverdrag kan hjälpa till att förhindra biofilmbildning på medicinsk utrustning och kan hitta implementeringar inom personlig hygien, som att kombinera dem i produkter som tandkräm och munvatten, vilket kan öka kroppens eget försvar, särskilt hos personer vars eget slem har förbrukats.

Hur man stoppar bakterier från att gå ihop

Slem rinner längs kroppens våta ytor, områden som luftvägarna och matsmältningsorganen. "Lärobokens syn på slem är att det utgör en barriär mot infektion, men det är inte alls klart hur det gör det,"säger Ribbeck.

För att svara på denna fråga undersökte Ribbeck och hennes team beteendet hos Pseudomonas aeruginosa-bakterier i en tillväxtmetod som har lösliga renade muciner, långa proteiner kompletta med flera fästa sockermolekyler.

För att bakterier ska kunna resa genom slemskiktet och infektera vävnaderna nedanför behöver de skapa grupper som kan fastna på vävnadens yta.Immunceller är specialiserade för att bekämpa enskilda bakterieceller, därför är kluster av bakterier svårare för immunsystemet att eliminera.

Ribbeck förklarar:

"I allmänhet vill du ha bakterier i närheten, du vill bara inte att de ska slå sig samman. Du vill att de ska blandas med många andra bakterier som är bra för dig. Du vill inte att en enda art ska ta över, för då kan de växa över systemet."

I den aktuella studien fann forskare att muciner hämmar bildning av bakterieklumpar genom att inte tillåta dem att fastna, vilket är avgörande för att de ska gruppera sig.När bakterier kan röra sig slutar de i en sliskig blandning och gör mindre skada.

Ribbeck säger: "Mucinerna har förmågan att undertrycka virulens genom att hålla cellerna åtskilda. Det är som att hålla dina barn i separata rum, så att de slipper problem."

Ibland kan bakterier bryta mot detta försvarssystem och skapa infektioner.Detta kan påskyndas av en minskning av slem på grund av uttorkning, kemoterapi och åldrande, eller i slemtäppta lungor hos patienter med cystisk fibros.

Hantera mikrobiellt beteende

Den främsta positiva effekten av att använda muciner som antimikrobiella höljen är att substansen demobiliserar patogena bakterier utan att stoppa dem.

Med det sagt är det mindre troligt att bakterier kan utveckla resistens mot muciner, som de gör mot antibiotika.De fördelaktiga bakterierna som lever på slemhinnor skulle också överleva.

Ribbeck säger, "Det här är en trevlig mekanism där du bara undertrycker virulensegenskaperna utan att döda bakterierna. Det är naturens sätt att hantera mikrobiellt beteende på ett sätt som kan vara användbart att dra nytta av."

Ribbeck och hennes team undersöker nu hur muciner blockerar bakterier från att vara mobila, samt hur de hämmar infektion av icke-rörliga bakterier.Hon studerar också mucininteraktioner med andra patogena organismer, som jästsvampar.

Skrivet av Kelly Fitzgerald

Tutte le categorie: Blogg