В научной статье подробно описано, как бактерии используют систему межклеточной коммуникации. И что вы можете сделать, чтобы остановить это. Исследование, опубликованное в журнале Heliyon, проведено учеными Центра пищевых исследований (ForC) и Корнельского университета в США.
Для тех, кто торопится:
- В научной статье подробно описано, как бактерии используют систему межклеточной коммуникации и что можно сделать, чтобы ее подавить;
- В существовании системы и возможности ее торможения нет ничего нового, но знания о ней все еще нуждались в детализации и структурировании;
- Цель исследования — проложить путь для возможных приложений — и следующие шаги уже будут сосредоточены на этом.
Эта система связи называется определением кворума. Посредством химических сигналов он используется бактериями, например, для координации массовых атак на хозяина.
Читать далее:
- ВИЧ: антитела являются ключом к борьбе с вирусом, показывают исследования
- Ожирение: Anvisa одобрила препарат для похудения
- Аспартам: Anvisa не меняет рекомендации после предупреждения ВОЗ
В самой системе, как и в возможности ее торможения, нет ничего нового. С начала 2000-х годов известно, что растительные экстракты, содержащие фенольные соединения, могут ингибировать эту систему. И было проведено несколько исследований, чтобы понять его механизмы.
Однако эти знания необходимо было детализировать и структурировать, чтобы подготовить почву для возможных применений. Об этом сообщает Jornal da USP статья ученых из FoRC и Корнельского университета, опубликованная в журнале Heliyon.
Мы подробно расскажем, как основные фенольные соединения [dos mais de dez mil existentes] действуют на наиболее известные патогенные бактерии, такие как Pseudomonas aeruginosa, Salmonella и Serratia marcescens. И мы обнаружили, что низких концентраций этих соединений уже достаточно, чтобы подавить бактериальную коммуникацию.
Эмилия Мария Франса Лима, диетолог и первый автор статьи.
Возможные применения
(Изображение:)
Знание этих механизмов ингибирования может быть использовано при разработке лекарств, упаковки активных пищевых продуктов, чистящих средств и других приложений, позволяющих повысить безопасность при борьбе с бактериями.
Большая надежда заключается в том, что он также может помочь решить актуальную проблему общественного здравоохранения: устойчивость микробов к антибиотикам.
Например, когда мы используем антибиотик, мы уничтожаем бактерии. Но поскольку этот антибиотик используется часто без разбора, мы в конечном итоге выбираем устойчивые бактерии, возникающие в результате мутаций или приобретения генов устойчивости. Таким образом, сочетание антибиотиков с фенольными соединениями может быть многообещающей стратегией.
Эмилия Мария Франса Лима, диетолог и первый автор статьи.
Возможность этих применений существует только потому, что фенольные соединения мешают коммуникациям бактерий, не позволяя им узнать, когда они находятся в достаточном количестве для производства факторов вирулентности.
Чтобы произвести эти факторы вирулентности, должно быть доступно огромное количество энергии, чего бактерия не может сделать в одиночку. Поэтому им необходимо объединяться до достижения заранее определенного кворума, как пояснил научный руководитель, микробиолог Уэлинтон Маноэль Пинто, профессор факультета фармацевтических наук USP и исследователь FoRC, который также является соавтором исследования вместе со Стивеном С. Винансом из Корнельского университета.
Детали этой интригующей коммуникационной системы, по его словам, разгадывались на протяжении десятилетий, с упором на создание термина «чувство кворума» в 1990-х годах Винансом.
Исследования показали, что на поведение многих микробов влияет коммуникация микроорганизмов, включая выработку факторов вирулентности (важных в механизмах инфекции), образование биопленок (актуально во многих областях) и порчу пищевых продуктов.
С тех пор многие исследователи по всему миру изучали способы подавления микробной коммуникации, опосредованной ощущением кворума.
ингибиторы бактерий
(Изображение: Репродукция/Журнал USP)
В статье, являющейся результатом докторского исследования Эмилии, возможные системы подавления восприятия кворума классифицируются на: специфические, неспецифические и косвенные.
Специфические ингибиторы действуют непосредственно на белки, производящие или принимающие молекулы, через которые общаются бактерии. Это как бы «помехи», препятствующие правильной интерпретации полученной микроорганизмами информации, — пояснила Эмилия.
Исследователь добавил, что некоторые ферменты также действуют по этому специфическому механизму. Это потому, что они способны разрушать сигнальные молекулы, вызывая замалчивание коммуникации.
Неспецифические ингибиторы действуют на внутриклеточные пути, которые регулируют молекулы-мессенджеры. По словам Эмилии, это косвенно влияет на коммуникационные пути восприятия кворума, на которые также влияют эти внутриклеточные мессенджеры.
Наконец, непрямые ингибиторы более комплексно атакуют другие пути, участвующие в производстве ферментов и белков, вмешиваясь в глобальный метаболизм микроорганизма и, следовательно, влияя на бактериальную коммуникацию, по словам исследователя.
Следующие шаги
(Изображение: Герд Альтманн/Pixabay)
Теперь, когда механизмы хорошо детализированы, группа профессора Уэлинтона Пинто из USP занимается новыми исследованиями.
В настоящее время разрабатываются исследования, направленные на объединение фенольных соединений для оптимизации их действия против таких патогенов, как П. палочка это в сальмонелла.
Профессор также сообщил, что его группа устанавливает партнерские отношения с исследователями из Франции для оценки безопасности применения комбинаций фенольных соединений в организме человека.
Таким образом, возможный токсикологический эффект комбинаций фенольных соединений будет изучаться на модели in vitro – клетки легкого, инфицированные или не инфицированные. П. палочка – и в модели in vivo с нематодой (микроскопическим червем) Caenorhabditis элегантныйс.
Вы смотрели новые видео на YouTube цифрового взгляда? Подписывайтесь на канал!
Сообщение «Исследование» объясняет связь между бактериями и то, как ее разрушить, впервые появилось в Olhar Digital.