Ovaj članak je pregledan u skladu s uredničkim procedurama i pravilima časopisa Science X. Urednici su naglasili sljedeće kvalitete, osiguravajući pritom integritet sadržaja:
Ljepljivi vanjski sloj gljivica i bakterija, nazvan "ekstracelularni matriks" ili ECM, ima konzistenciju želea i djeluje kao zaštitni sloj i ljuska. Ali prema nedavnoj studiji objavljenoj u časopisu iScience, koju je provelo Univerzitet Massachusetts Amherst u saradnji s Politehničkim institutom Worcester, ECM nekih mikroorganizama formira gel samo u prisustvu oksalne kiseline ili drugih jednostavnih kiselina. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Budući da ECM igra važnu ulogu u svemu, od otpornosti na antibiotike do začepljenih cijevi i kontaminacije medicinskih uređaja, razumijevanje načina na koji mikroorganizmi manipulišu svojim ljepljivim slojevima gela ima široke implikacije na naš svakodnevni život.
„Oduvijek su me zanimali mikrobni izvancelični materijali (ECM),“ rekao je Barry Goodell, profesor mikrobiologije na Univerzitetu Massachusetts Amherst i glavni autor rada. „Ljudi često smatraju ECM inertnim zaštitnim vanjskim slojem koji štiti mikroorganizme. Ali on također može djelovati kao kanal koji omogućava hranjivim tvarima i enzimima da se kreću u i iz mikrobnih ćelija.“
Premaz ima nekoliko funkcija: njegova ljepljivost znači da se pojedinačni mikroorganizmi mogu skupljati i formirati kolonije ili "biofilmove", a kada to učini dovoljan broj mikroorganizama, može doći do začepljenja cijevi ili kontaminacije medicinske opreme.
Ali ljuska također mora biti propusna. Mnogi mikroorganizmi luče različite enzime i druge metabolite kroz izvanćelijski matriks (ECM) u materijal koji žele pojesti ili zaraziti (kao što je trulo drvo ili tkivo kičmenjaka), a zatim, kada enzimi završe svoj probavni posao, premještaju hranjive tvari kroz ECM. Spoj se apsorbira natrag u tijelo. ekstracelularni matriks.
To znači da ECM nije samo inertni zaštitni sloj; U stvari, kako su pokazali Goodell i kolege, mikroorganizmi izgleda imaju sposobnost da kontrolišu ljepljivost svog ECM-a i time njegovu propusnost. Kako to rade? Autor fotografije: B. Goodell
Kod gljiva, izlučevina izgleda da je oksalna kiselina, uobičajena organska kiselina koja se prirodno nalazi u mnogim biljkama. Kao što su Goodell i njegove kolege otkrili, mnogi mikrobi izgleda koriste oksalnu kiselinu koju izlučuju da se vežu za vanjski sloj ugljikohidrata, formirajući ljepljivi, gelu sličan izvancelični matrix (ECM).
Ali kada je tim detaljnije proučio situaciju, otkrili su da oksalna kiselina ne samo da pomaže u proizvodnji izvanceličnog materijskog tijela (ECM), već ga i "reguliše": što su mikrobi više oksalne kiseline dodavali smjesi ugljikohidrata i kiseline, to je ECM postajao viskozniji. Što je ECM viskozniji, to više blokira velike molekule da uđu ili izađu iz mikroba, dok manje molekule ostaju slobodne da uđu u mikrob iz okoline i obrnuto.
Ovo otkriće dovodi u pitanje tradicionalno naučno razumijevanje o tome kako različite vrste spojeva koje oslobađaju gljivice i bakterije zapravo dospijevaju iz ovih mikroorganizama u okolinu. Goodell i kolege sugerišu da se u nekim slučajevima mikroorganizmi moraju više oslanjati na lučenje vrlo malih molekula kako bi napali matricu ili tkivo od kojeg mikroorganizam zavisi da bi preživio ili se zarazio.
To znači da sekrecija malih molekula može igrati veliku ulogu u patogenezi ako veći enzimi ne mogu proći kroz mikrobni ekstracelularni matriks.
„Čini se da postoji srednji put“, rekao je Goodell, „gdje mikroorganizmi mogu kontrolirati nivoe kiselosti kako bi se prilagodili određenom okruženju, zadržavajući neke od većih molekula, poput enzima, dok istovremeno omogućavaju manjim molekulima da lako prolaze kroz izvancelični materijal.“
Modulacija izvanceličnog materijskog materijala (ECM) oksalnom kiselinom može biti način na koji se mikroorganizmi mogu zaštititi od antimikrobnih sredstava i antibiotika, budući da se mnogi od ovih lijekova sastoje od vrlo velikih molekula. Upravo ta sposobnost prilagođavanja mogla bi biti ključ za prevazilaženje jedne od glavnih prepreka u antimikrobnoj terapiji, jer bi manipulisanje ECM-om kako bi se učinio propusnijim moglo poboljšati efikasnost antibiotika i antimikrobnih sredstava.
„Ako možemo kontrolirati biosintezu i lučenje malih kiselina poput oksalata u određenim mikrobima, možemo kontrolirati i ono što ulazi u mikrobe, što bi nam moglo omogućiti bolje liječenje mnogih mikrobnih bolesti“, rekao je Goodell.
Dodatne informacije: Gabriel Perez-Gonzalez i dr., Interakcija oksalata s beta-glukanom: implikacije za gljivični ekstracelularni matriks i transport metabolita, iScience (2023). DOI: 10.1016/j.isci.2023.106851
Ako naiđete na tipografsku grešku, netačnost ili želite podnijeti zahtjev za uređivanje sadržaja na ovoj stranici, molimo vas da koristite ovaj obrazac. Za opšta pitanja, molimo vas da koristite naš kontakt obrazac. Za opšte povratne informacije, koristite odjeljak za javne komentare ispod (slijedite upute).
Vaše povratne informacije su nam veoma važne. Međutim, zbog velikog broja poruka, ne možemo garantovati personalizovani odgovor.
Vaša adresa e-pošte koristi se samo da bi se primaocima saopštilo ko je poslao e-poštu. Ni vaša adresa ni adresa primaoca neće se koristiti u bilo koju drugu svrhu. Informacije koje unesete pojavit će se u vašoj e-pošti i Phys.org ih neće pohranjivati ​​ni u kojem obliku.
Primajte sedmične i/ili dnevne novosti u inbox. Možete se odjaviti u bilo kojem trenutku i nikada nećemo dijeliti vaše podatke s trećim stranama.
Naš sadržaj činimo dostupnim svima. Razmislite o podršci misiji Science X-a kreiranjem premium računa.
Ova web stranica koristi kolačiće za olakšavanje navigacije, analizu vašeg korištenja naših usluga, prikupljanje podataka o personalizaciji oglašavanja i pružanje sadržaja trećih strana. Korištenjem naše web stranice potvrđujete da ste pročitali i razumjeli našu Politiku privatnosti i Uslove korištenja.