Déi klebrig baussenzeg Schicht vu Pilzen a Bakterien, genannt "extrazellulär Matrix" oder ECM, huet d'Konsistenz vu Gelee a wierkt als Schutzschicht a Schuel. Mee laut enger rezenter Studie an der Zäitschrëft iScience, déi vun der University of Massachusetts Amherst a Kooperatioun mam Worcester Polytechnic Institute duerchgefouert gouf, bilt den ECM vu verschiddene Mikroorganismen nëmmen e Gel a Präsenz vun Oxalsäure oder aner einfache Säuren. Well den ECM eng wichteg Roll bei allem spillt, vu Antibiotikaresistenz bis zu verstoppte Päifen a Kontaminatioun vu medizineschen Apparater, huet d'Verständnis, wéi Mikroorganismen hir klebrig Gelschichte manipuléieren, breet Auswierkunge op eist Alldag.

„Ech war ëmmer schonn un mikrobiellen ECMs interesséiert“, sot de Barry Goodell, Professer fir Mikrobiologie op der University of Massachusetts Amherst an Haaptauteur vun der Publikatioun. „D'Leit denken dacks un den ECM als eng inert schützend baussenzeg Schicht, déi Mikroorganismen schützt. Mee e kann och als Kanal fir Nährstoffer an Enzymer an a baussent mikrobiellen Zellen déngen.“
D'Beschichtung erfëllt verschidde Funktiounen: hir Klebrigkeet bedeit, datt eenzel Mikroorganismen sech zesummeklumpe kënnen, fir Kolonien oder "Biofilmer" ze bilden, a wann genuch Mikroorganismen dat maachen, kann se Päifen verstoppen oder medizinesch Ausrüstung kontaminéieren.
Mä d'Schuel muss och permeabel sinn: Vill Mikroorganismen sekretéieren verschidden Enzymer an aner Metabolitte iwwer den ECM, an d'Material, dat se friesse oder infizéiere wëllen (wéi z. B. verfault Holz oder Wierbeldéiergewebe), an dann, soubal d'Enzymer hir Aarbecht ofgeschloss hunn, hunn se d'Aufgab vun der Verdauung – se bréngen Nährstoffer iwwer den ECM zréck.
Dëst bedeit, datt ECM net nëmmen eng inert Schutzschicht ass; Tatsächlech, wéi Goodell a Kollegen gewisen hunn, schéngen Mikroorganismen d'Fäegkeet ze hunn, d'Viskositéit vun hirem ECM an domat seng Permeabilitéit ze kontrolléieren. Wéi maachen se dat?
Bei Pilze schéngt d'Sekretioun Oxalsäure ze sinn, eng üblech organesch Säure, déi natierlech a ville Planze virkënnt, an, wéi de Goodell a seng Kollegen entdeckt hunn, schéngen vill Mikroorganismen d'Oxalsäure, déi se sekretéieren, ze benotzen, fir sech un äusser Schichten vu Kuelenhydrater ze bannen, wouduerch eng klebrig Substanz entsteet, e gelatinähnlecht ECM.
Mä wéi d'Team méi genee gekuckt huet, hunn si entdeckt, datt Oxalsäure net nëmmen dobäi gehollef huet, ECM ze produzéieren, mä en och "reguléiert" huet: wat méi Oxalsäure d'Mikroben an d'Kuelenhydrat-Säure-Mëschung bäigefüügt hunn, wat méi viskos den ECM gouf. Wat méi viskos den ECM gëtt, wat méi blockéiert en grouss Molekülle vum An- oder Austrëtt an de Mikrob, während méi kleng Molekülle fräi bleiwen, fir aus der Ëmwelt an de Mikrob anzetrieden an ëmgekéiert.
Dës Entdeckung stellt dat traditionellt wëssenschaftlecht Verständnis dovun a Fro, wéi déi verschidden Aarte vu Verbindungen, déi vu Pilze a Bakterien fräigesat ginn, tatsächlech vun dëse Mikroorganismen an d'Ëmwelt kommen. Goodell a seng Kollegen hunn drop higewisen, datt Mikroorganismen a verschiddene Fäll méi op d'Sekretioun vu ganz klenge Moleküle verloossen mussen, fir d'Matrix oder d'Gewief unzegräifen, op dat de Mikroorganismus ofhängeg ass fir ze iwwerliewen oder infizéiert ze ginn. Dëst bedeit, datt d'Sekretioun vu klenge Moleküle och eng grouss Roll an der Pathogenese spille kann, wa méi grouss Enzyme net duerch déi mikrobiell extrazellulär Matrix passéiere kënnen.
„Et schéngt e Mëttelwee ze ginn“, sot de Goodell, „wou Mikroorganismen d'Säuregkeet kontrolléiere kënnen, fir sech un eng spezifesch Ëmwelt unzepassen, andeems se e puer vun de gréissere Molekülen, wéi Enzymen, bäibehalen, während se méi kleng Molekülen einfach duerch den ECM passéiere loossen.“ „D'Moduléierung vum ECM mat Oxalsäure kéint e Wee fir Mikroorganismen sinn, sech virun Antimikrobiellen an Antibiotike ze schützen, well vill vun dëse Medikamenter aus ganz grousse Moleküle bestinn. Et ass dës Personnalisatiounsfäegkeet, déi de Schlëssel kéint sinn, fir ee vun den Haapthindernisser an der antimikrobieller Therapie ze iwwerwannen, well d'Manipulatioun vum ECM, fir en méi permeabel ze maachen, d'Effektivitéit vun Antibiotike an Antimikrobiellen verbessere kéint.“

„Wann mir d'Biosynthese an d'Sekretioun vu klenge Säure wéi Oxalat a bestëmmte Mikroben kontrolléiere kënnen, da kënne mir och kontrolléieren, wat an d'Mikroben kënnt, wat eis erlaabt, vill mikrobiell Krankheeten besser ze behandelen“, sot de Goodell.
Am Dezember 2022 krut de Mikrobiolog Yasu Morita e Stipendium vun den National Institutes of Health fir Fuerschung z'ënnerstëtzen, déi letztendlich op d'Entwécklung vun neien, méi effektiven Behandlungen fir Tuberkulos abzielt.

Wann Dir méi Informatiounen wëllt, schéckt mir w.e.g. eng E-Mail.
E-Mail:
info@pulisichem.cn
Tel.:
+86-533-3149598