Саңырауқұлақтар мен бактериялардың «жасушадан тыс матрица» немесе ЭКМ деп аталатын жабысқақ сыртқы қабаты желе тәрізді консистенцияға ие және қорғаныс қабаты мен қабығы ретінде қызмет етеді. Бірақ Массачусетс Амхерст университеті Вустер политехникалық институтымен бірлесіп жүргізген iScience журналындағы жақында жүргізілген зерттеуге сәйкес, кейбір микроорганизмдердің ЭКМ-і тек қымыздық қышқылы немесе басқа қарапайым қышқылдар болған кезде ғана гель түзеді. ЭКМ антибиотиктерге төзімділіктен бастап құбырлардың бітелуіне және медициналық құрылғылардың ластануына дейін барлық нәрседе маңызды рөл атқаратындықтан, микроорганизмдердің өздерінің жабысқақ гель қабаттарын қалай басқаратынын түсіну біздің күнделікті өмірімізге кең мағына береді.

«Мен әрқашан микробтық ЭКМ-ге қызығушылық таныттым», - деді Массачусетс Амхерст университетінің микробиология профессоры және мақаланың аға авторы Барри Гуделл. «Адамдар көбінесе ЭКМ-ді микроорганизмдерді қорғайтын инертті қорғаныс сыртқы қабаты деп санайды. Бірақ ол сонымен қатар микробтық жасушаларға кіретін және шығатын қоректік заттар мен ферменттер үшін өткізгіш бола алады».
Қаптама бірнеше функцияны орындайды: оның жабысқақтығы жеке микроорганизмдердің колониялар немесе «биопленкалар» түзу үшін бір-біріне жиналуы мүмкін екенін білдіреді, ал егер микроорганизмдер жеткілікті мөлшерде болса, ол құбырларды бітеп тастауы немесе медициналық жабдықты ластауы мүмкін.
Бірақ қабық сонымен қатар өткізгіш болуы керек: көптеген микроорганизмдер әртүрлі ферменттер мен басқа метаболиттерді ЭКМ арқылы жегісі келетін немесе жұқтырғысы келетін материалға (мысалы, шіріген ағаш немесе омыртқалы тін) бөліп шығарады, содан кейін ферменттер өз жұмысын аяқтағаннан кейін, ас қорыту міндеті - қоректік заттарды ЭКМ арқылы қайтарады.
Бұл ЭКМ тек инертті қорғаныс қабаты емес екенін білдіреді; Шын мәнінде, Гуделл және әріптестері көрсеткендей, микроорганизмдер өздерінің ЭКМ тұтқырлығын және демек, оның өткізгіштігін бақылау мүмкіндігіне ие сияқты. Олар мұны қалай істейді?
Саңырауқұлақтарда секреция көптеген өсімдіктерде табиғи түрде кездесетін кең таралған органикалық қышқыл - қымыздық қышқылы сияқты көрінеді, және Гуделл мен оның әріптестері анықтағандай, көптеген микроорганизмдер өздері бөлетін қымыздық қышқылын көмірсулардың сыртқы қабаттарына байланысу үшін пайдаланады, бұл жабысқақ зат түзеді. , желе тәрізді ECM.
Бірақ зерттеушілер тобы мұқият зерттеген кезде, олар қымыздық қышқылының тек ЭКМ өндіруге ғана емес, сонымен қатар оны «реттеуге» көмектесетінін анықтады: микробтар көмірсу-қышқыл қоспасына неғұрлым көп қымыздық қышқылын қосса, ЭКМ соғұрлым тұтқыр бола түсті. ЭКМ неғұрлым тұтқыр болса, соғұрлым үлкен молекулалардың микробқа кіруіне немесе шығуына кедергі келтіреді, ал кіші молекулалар қоршаған ортадан микробқа еркін енеді және керісінше.
Бұл жаңалық саңырауқұлақтар мен бактериялар бөлетін әртүрлі қосылыстардың осы микроорганизмдерден қоршаған ортаға қалай түсетіні туралы дәстүрлі ғылыми түсінікке күмән келтіреді. Гуделл және оның әріптестері кейбір жағдайларда микроорганизмдер тірі қалу немесе жұқтыру үшін тәуелді матрицаға немесе тінге шабуыл жасау үшін өте ұсақ молекулалардың бөлінуіне көбірек сүйенуі мүмкін деп болжады. Бұл дегеніміз, егер ірі ферменттер микробтық жасушадан тыс матрицадан өте алмаса, ұсақ молекулалардың бөлінуі патогенезде де үлкен рөл атқаруы мүмкін.
«Ортаңғы жол бар сияқты», - деді Гуделл, «микроорганизмдер белгілі бір ортаға бейімделу үшін қышқылдық деңгейін басқара алатын, ферменттер сияқты ірі молекулалардың бір бөлігін сақтай алатын, ал кіші молекулалардың ЭКМ арқылы оңай өтуіне мүмкіндік беретін орта жол бар сияқты. «ЭКМ-ны қымыздық қышқылымен модуляциялау микроорганизмдердің өздерін микробқа қарсы препараттар мен антибиотиктерден қорғау тәсілі болуы мүмкін, себебі бұл дәрілердің көпшілігі өте үлкен молекулалардан тұрады. Дәл осы бейімдеу қабілеті микробқа қарсы терапиядағы негізгі кедергілердің бірін жеңудің кілті болуы мүмкін, себебі ЭКМ-ны өткізгіштігін арттыру үшін манипуляциялау антибиотиктер мен микробқа қарсы препараттардың тиімділігін арттыруы мүмкін.

«Егер біз белгілі бір микробтардағы оксалат сияқты ұсақ қышқылдардың биосинтезі мен секрециясын басқара алсақ, онда біз микробтарға не кіретінін де басқара аламыз, бұл бізге көптеген микробтық ауруларды жақсы емдеуге мүмкіндік береді», - деді Гуделл.
2022 жылдың желтоқсанында микробиолог Ясу Морита туберкулезді емдеудің жаңа, тиімдірек әдістерін әзірлеуге бағытталған зерттеулерді қолдау үшін Ұлттық денсаулық сақтау институттарынан грант алды.

Қосымша ақпарат алғыңыз келсе, маған электрондық пошта жіберіңіз.
Электрондық пошта:
info@pulisichem.cn
Тел:
+86-533-3149598