Гэты артыкул быў рэцэнзаваны ў адпаведнасці з рэдакцыйнымі працэдурамі і палітыкай часопіса Science X. Рэдактары падкрэслілі наступныя якасці, забяспечваючы пры гэтым цэласнасць зместу:
Ліпкі вонкавы пласт грыбоў і бактэрый, які называецца «пазаклетачнай матрыцай» або ВКМ, мае кансістэнцыю жэле і дзейнічае як ахоўны пласт і абалонка. Але, згодна з нядаўнім даследаваннем, апублікаваным у часопісе iScience, праведзеным Універсітэтам Масачусэтса ў Амхерсце сумесна з Вустэрскім політэхнічным інстытутам, ВКМ некаторых мікраарганізмаў утварае гель толькі ў прысутнасці шчаўевай кіслаты або іншых простых кіслот. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Паколькі ECM адыгрывае важную ролю ва ўсім, ад устойлівасці да антыбіётыкаў да закаркоўвання труб і забруджвання медыцынскіх прылад, разуменне таго, як мікраарганізмы маніпулююць сваімі ліпкімі гелевымі пластамі, мае шырокія наступствы для нашага паўсядзённага жыцця.
«Мяне заўсёды цікавілі мікробныя пазаклеткавыя матрыцы (ВКМ), — сказаў Бары Гудэл, прафесар мікрабіялогіі Масачусецкага ўніверсітэта ў Амхерсце і старэйшы аўтар артыкула. ​​— Людзі часта думаюць пра ВКМ як пра інэртны ахоўны вонкавы пласт, які абараняе мікраарганізмы. Але ён таксама можа выступаць у якасці канала, які дазваляе пажыўным рэчывам і ферментам перамяшчацца ў мікробныя клеткі і выходзіць з іх».
Пакрыццё выконвае некалькі функцый: яго ліпкасць азначае, што асобныя мікраарганізмы могуць збірацца разам, утвараючы калоніі або «біяплёнкі», і калі дастатковая колькасць мікраарганізмаў робіць гэта, яны могуць закаркоўваць трубы або забруджваць медыцынскае абсталяванне.
Але абалонка таксама павінна быць пранікальнай. Многія мікраарганізмы вылучаюць розныя ферменты і іншыя метабаліты праз пазаклеткавы матрыкс (ECM) у матэрыял, які яны хочуць з'есці або заразіць (напрыклад, гнілую драўніну або тканіны пазваночных), а затым, калі ферменты завяршаюць сваю стрававальную працу, перамяшчаюць пажыўныя рэчывы праз ECM. Злучэнне ўсмоктваецца назад у арганізм. Пазаклеткавы матрыкс.
Гэта азначае, што ECM — гэта не проста інэртны ахоўны пласт; насамрэч, як паказалі Гудэл і яго калегі, мікраарганізмы, відаць, маюць здольнасць кантраляваць ліпкасць свайго ECM і, такім чынам, сваю пранікальнасць. Як яны гэта робяць? Фота: Б. Гудэл
У грыбах сакрэтам, відаць, з'яўляецца шчаўевая кіслата, распаўсюджаная арганічная кіслата, якая натуральна сустракаецца ў многіх раслінах. Як высветлілі Гудэл і яго калегі, многія мікробы, відаць, выкарыстоўваюць шчаўевую кіслату, якую яны вылучаюць, для звязвання з вонкавым пластом вугляводаў, утвараючы ліпкі, падобны на гель, позаклеткавы матрычны матэрыял (ECM).
Але калі каманда даследчыкаў прыгледзелася больш уважліва, яны выявілі, што шчаўевая кіслата не толькі спрыяла выпрацоўцы ECM, але і «рэгулявала» яго: чым больш шчаўевай кіслаты мікробы дадавалі ў вугляводна-кіслотную сумесь, тым больш глейкім станавіўся ECM. Чым больш глейкім становіцца ECM, тым больш ён блакуе вялікія малекулы ад уваходу ў мікроб або выхаду з яго, у той час як меншыя малекулы застаюцца свабоднымі для пранікнення ў мікроб з навакольнага асяроддзя і наадварот.
Гэта адкрыццё ставіць пад сумнеў традыцыйнае навуковае разуменне таго, як розныя тыпы злучэнняў, якія вылучаюцца грыбамі і бактэрыямі, трапляюць з гэтых мікраарганізмаў у навакольнае асяроддзе. Гудэл і яго калегі выказалі здагадку, што ў некаторых выпадках мікраарганізмам, магчыма, даводзіцца больш спадзявацца на сакрэцыю вельмі малых малекул для атакі матрыцы або тканіны, ад якіх залежыць выжыванне або заражэнне мікраарганізмам.
Гэта азначае, што сакрэцыя малых малекул таксама можа гуляць вялікую ролю ў патагенезе, калі больш буйныя ферменты не могуць прайсці праз мікробны пазаклеткавы матрыкс.
«Здаецца, існуе залатая сярэдзіна, — сказаў Гудэл, — дзе мікраарганізмы могуць кантраляваць узровень кіслотнасці, каб адаптавацца да пэўнага асяроддзя, захоўваючы некаторыя з буйнейшых малекул, такіх як ферменты, дазваляючы пры гэтым меншым малекулам лёгка праходзіць праз ECM».
Мадуляцыя ECM шчаўевай кіслатой можа быць спосабам для мікраарганізмаў абараніць сябе ад антымікробных прэпаратаў і антыбіётыкаў, паколькі многія з гэтых прэпаратаў складаюцца з вельмі вялікіх малекул. Менавіта гэтая здольнасць да налады можа стаць ключом да пераадолення адной з асноўных перашкод у антымікробнай тэрапіі, бо маніпуляванне ECM, каб зрабіць яго больш пранікальным, можа палепшыць эфектыўнасць антыбіётыкаў і антымікробных прэпаратаў.
«Калі мы зможам кантраляваць біясінтэз і сакрэцыю невялікіх кіслот, такіх як аксалат, у некаторых мікробах, мы таксама зможам кантраляваць тое, што трапляе ў мікробы, што дазволіць нам лепш лячыць многія мікробныя захворванні», — сказаў Гудэл.
Дадатковая інфармацыя: Габрыэль Перэс-Гансалес і інш., Узаемадзеянне аксалатаў з бэта-глюканам: наступствы для пазаклеткавага матрыкса грыбоў і транспарту метабалітаў, iScience (2023). DOI: 10.1016/j.isci.2023.106851
Калі вы сутыкнуліся з памылкай друку, недакладнасцю або жадаеце адправіць запыт на рэдагаванне зместу на гэтай старонцы, калі ласка, скарыстайцеся гэтай формай. Па агульных пытаннях, калі ласка, скарыстайцеся нашай кантактнай формай. Для агульных водгукаў скарыстайцеся раздзелам публічных каментарыяў ніжэй (выконвайце інструкцыі).
Ваша меркаванне вельмі важнае для нас. Аднак з-за вялікай колькасці паведамленняў мы не можам гарантаваць персаналізаваны адказ.
Ваш адрас электроннай пошты выкарыстоўваецца толькі для таго, каб паведаміць атрымальнікам, хто адправіў ліст. Ні ваш адрас, ні адрас атрымальніка не будуць выкарыстоўвацца для якіх-небудзь іншых мэтаў. Уведзеная вамі інфармацыя будзе адлюстроўвацца ў вашым лісце і не будзе захоўвацца Phys.org у якой-небудзь форме.
Атрымлівайце штотыднёвыя і/або штодзённыя абнаўленні ў вашу паштовую скрыню. Вы можаце адпісацца ў любы час, і мы ніколі не будзем перадаваць вашы дадзеныя трэцім асобам.
Мы робім наш кантэнт даступным для ўсіх. Падумайце аб падтрымцы місіі Science X з дапамогай прэміум-акаўнта.
Гэты вэб-сайт выкарыстоўвае файлы cookie для палягчэння навігацыі, аналізу выкарыстання вамі нашых паслуг, збору персаналізаваных рэкламных дадзеных і прадастаўлення кантэнту ад трэціх асоб. Карыстаючыся нашым вэб-сайтам, вы пацвярджаеце, што прачыталі і зразумелі нашу Палітыку прыватнасці і Умовы карыстання.