Shtresa e jashtme ngjitëse e kërpudhave dhe baktereve, e quajtur "matrica jashtëqelizore" ose ECM, ka konsistencën e peltesë dhe vepron si një shtresë dhe guaskë mbrojtëse. Por sipas një studimi të kohëve të fundit në revistën iScience, të kryer nga Universiteti i Massachusetts Amherst në bashkëpunim me Institutin Politeknik të Worcester, ECM e disa mikroorganizmave formon një xhel vetëm në prani të acidit oksalik ose acideve të tjera të thjeshta. Meqenëse ECM luan një rol të rëndësishëm në gjithçka, nga rezistenca ndaj antibiotikëve deri te tubat e bllokuar dhe kontaminimi i pajisjeve mjekësore, të kuptuarit se si mikroorganizmat manipulojnë shtresat e tyre ngjitëse të xhelit ka implikime të gjera për jetën tonë të përditshme.

“Gjithmonë kam qenë i interesuar për ECM-të mikrobike”, tha Barry Goodell, profesor i mikrobiologjisë në Universitetin e Massachusetts Amherst dhe autor kryesor i punimit. “Njerëzit shpesh e mendojnë ECM-në si një shtresë të jashtme mbrojtëse inerte që mbron mikroorganizmat. Por ajo gjithashtu mund të shërbejë si një kanal për lëndët ushqyese dhe enzimat brenda dhe jashtë qelizave mikrobike.”
Veshja kryen disa funksione: ngjitja e saj do të thotë që mikroorganizmat individualë mund të grumbullohen së bashku për të formuar koloni ose "biofilm", dhe kur një numër i mjaftueshëm mikroorganizmash e bëjnë këtë, ajo mund të bllokojë tubat ose të kontaminojë pajisjet mjekësore.
Por guaska duhet të jetë gjithashtu e përshkueshme nga uji: shumë mikroorganizma sekretojnë enzima të ndryshme dhe metabolite të tjera përmes ECM-së, në materialin që duan të hanë ose infektojnë (si druri i kalbur ose indet e vertebrorëve) dhe më pas, pasi enzimat të kenë përfunduar punën e tyre, detyra e tretjes - kthimi i lëndëve ushqyese përsëri përmes ECM-së.
Kjo do të thotë që ECM nuk është vetëm një shtresë mbrojtëse inerte; Në fakt, siç demonstruan Goodell dhe kolegët e tij, mikroorganizmat duket se kanë aftësinë të kontrollojnë viskozitetin e ECM-së së tyre dhe për rrjedhojë përshkueshmërinë e saj. Si e bëjnë ata këtë?
Tek kërpudhat, sekretimi duket të jetë acid oksalik, një acid organik i zakonshëm që ndodh natyrshëm në shumë bimë, dhe, siç zbuluan Goodell dhe kolegët e tij, shumë mikroorganizma duket se përdorin acidin oksalik që sekretojnë për t'u lidhur me shtresat e jashtme të karbohidrateve, duke formuar një substancë ngjitëse, ECM të ngjashme me peltenë.
Por kur ekipi shqyrtoi më nga afër, ata zbuluan se acidi oksalik jo vetëm që ndihmonte në prodhimin e ECM-së, por edhe e “rregullonte” atë: sa më shumë acid oksalik që mikrobet shtonin në përzierjen e karbohidrateve-acideve, aq më viskoz bëhej ECM-ja. Sa më viskoz bëhet ECM-ja, aq më shumë bllokon molekulat e mëdha që të hyjnë ose të dalin nga mikrobi, ndërsa molekulat më të vogla mbeten të lira për të hyrë në mikrob nga mjedisi dhe anasjelltas.
Ky zbulim sfidon kuptimin tradicional shkencor se si llojet e ndryshme të përbërjeve të çliruara nga kërpudhat dhe bakteret arrijnë në të vërtetë nga këta mikroorganizma në mjedis. Goodell dhe kolegët e tij sugjeruan që në disa raste mikroorganizmat mund të duhet të mbështeten më shumë në sekretimin e molekulave shumë të vogla për të sulmuar matricën ose indin nga i cili varet mikroorganizmi për të mbijetuar ose për t'u infektuar. Kjo do të thotë që sekretimi i molekulave të vogla mund të luajë gjithashtu një rol të madh në patogjenezë nëse enzimat më të mëdha nuk mund të kalojnë nëpër matricën jashtëqelizore mikrobike.
“Duket se ekziston një zgjidhje e mesme”, tha Goodell, “ku mikroorganizmat mund të kontrollojnë nivelet e aciditetit për t'u përshtatur me një mjedis të caktuar, duke mbajtur disa nga molekulat më të mëdha, të tilla si enzimat, ndërsa lejojnë që molekulat më të vogla të kalojnë lehtësisht përmes ECM-së. “Modulimi i ECM-së me acid oksalik mund të jetë një mënyrë që mikroorganizmat të mbrohen nga antimikrobikët dhe antibiotikët, pasi shumë nga këto ilaçe përbëhen nga molekula shumë të mëdha. Është kjo aftësi përshtatjeje që mund të jetë çelësi për të kapërcyer një nga pengesat kryesore në terapinë antimikrobike, pasi manipulimi i ECM-së për ta bërë atë më të përshkueshëm nga uji mund të përmirësojë efektivitetin e antibiotikëve dhe antimikrobikëve.”

“Nëse mund të kontrollojmë biosintezën dhe sekretimin e acideve të vogla si oksalati në mikrobe të caktuara, atëherë mund të kontrollojmë edhe atë që hyn në mikrobe, gjë që mund të na lejojë të trajtojmë më mirë shumë sëmundje mikrobike”, tha Goodell.
Në dhjetor 2022, mikrobiologu Yasu Morita mori një grant nga Institutet Kombëtare të Shëndetit për të mbështetur kërkimin që synonte në fund të fundit zhvillimin e trajtimeve të reja dhe më efektive për tuberkulozin.

Nëse dëshironi më shumë informacion, ju lutem më dërgoni një email.
Email:
info@pulisichem.cn
Tel:
+86-533-3149598