Лепљиви спољашњи слој гљивица и бактерија, назван „екстрацелуларни матрикс“ или ЕКМ, има конзистенцију желеа и делује као заштитни слој и љуска. Али према недавној студији у часопису iScience, коју је спровео Универзитет Масачусетс Амхерст у сарадњи са Политехничким институтом Вустер, ЕКМ неких микроорганизама формира гел само у присуству оксалне киселине или других једноставних киселина. Пошто ЕКМ игра важну улогу у свему, од отпорности на антибиотике до зачепљених цеви и контаминације медицинских уређаја, разумевање како микроорганизми манипулишу својим лепљивим слојевима гела има широке импликације на наш свакодневни живот.

„Одувек су ме занимали микробни ванћелијски материјали (ECM),“ рекао је Бери Гудел, професор микробиологије на Универзитету Масачусетс Амхерст и главни аутор рада. „Људи често мисле о ECM-у као о инертном заштитном спољашњем слоју који штити микроорганизме. Али он такође може послужити као канал за хранљиве материје и ензиме у и из микробних ћелија.“
Премаз служи неколико функција: његова лепљивост значи да се појединачни микроорганизми могу згрушати и формирати колоније или „биофилмове“, а када довољан број микроорганизама то учини, може зачепити цеви или контаминирати медицинску опрему.
Али љуска такође мора бити пропусна: многи микроорганизми луче разне ензиме и друге метаболите кроз ECM, у материјал који желе да поједу или инфицирају (као што је труло дрво или ткиво кичмењака), а затим, када ензими заврше свој посао, задатак варења - враћање хранљивих материја назад кроз ECM.
То значи да ECM није само инертни заштитни слој; У ствари, као што су Гудел и колеге показали, микроорганизми изгледа имају способност да контролишу вискозност свог ECM-а и самим тим његову пропустљивост. Како то раде?
Код гљивица, изгледа да је секрет оксална киселина, уобичајена органска киселина која се природно јавља у многим биљкама, и, како су Гудел и његове колеге открили, многи микроорганизми изгледа користе оксалну киселину коју луче да би се везали за спољашње слојеве угљених хидрата, формирајући лепљиву супстанцу, , желеподобни ECM.
Али када је тим детаљније погледао, открили су да оксална киселина не само да помаже у производњи ECM-а, већ га и „регулише“: што су микроби више оксалне киселине додали у смешу угљених хидрата и киселине, ECM је постајао вискознији. Што ECM постаје вискознији, то више блокира велике молекуле да уђу или изђу из микроба, док мањи молекули остају слободни да уђу у микроб из околине и обрнуто.
Ово откриће доводи у питање традиционално научно разумевање како различите врсте једињења која ослобађају гљивице и бактерије заправо доспевају из ових микроорганизама у животну средину. Гудел и колеге сугерисали су да се у неким случајевима микроорганизми можда морају више ослањати на лучење веома малих молекула како би напали матрикс или ткиво од којег микроорганизам зависи да би преживео или се инфицирао. То значи да лучење малих молекула такође може играти велику улогу у патогенези ако већи ензими не могу да прођу кроз микробни екстрацелуларни матрикс.
„Чини се да постоји средњи пут“, рекао је Гудел, „где микроорганизми могу да контролишу нивое киселости како би се прилагодили одређеном окружењу, задржавајући неке од већих молекула, као што су ензими, док истовремено дозвољавају мањим молекулима да лако прођу кроз ECM. Модулација ECM-а оксалном киселином може бити начин да се микроорганизми заштите од антимикробних средстава и антибиотика, пошто се многи од ових лекова састоје од веома великих молекула. ​​Управо та способност прилагођавања могла би бити кључ за превазилажење једне од главних препрека у антимикробној терапији, јер би манипулисање ECM-ом како би га учинило пропуснијим могло побољшати ефикасност антибиотика и антимикробних средстава.“

„Ако можемо да контролишемо биосинтезу и секрецију малих киселина као што је оксалат код одређених микроба, онда можемо да контролишемо и шта улази у микробе, што би нам могло омогућити да боље лечимо многе микробне болести“, рекао је Гудел.
У децембру 2022. године, микробиолог Јасу Морита је добио грант од Националног института за здравље за подршку истраживању које је у крајњој линији усмерено на развој нових, ефикаснијих третмана за туберкулозу.

Ако желите више информација, пошаљите ми имејл.
Е-пошта：
info@pulisichem.cn
Тел.：
+86-533-3149598