Klístraða ytra lagið af sveppum og bakteríum, kallað „utanfrumuefni“ eða ECM, hefur áferð eins og hlaup og virkar sem verndarlag og skel. En samkvæmt nýlegri rannsókn í tímaritinu iScience, sem gerð var af Háskólanum í Massachusetts Amherst í samstarfi við Worcester Polytechnic Institute, myndar ECM sumra örvera aðeins hlaup í návist oxalsýru eða annarra einföldra sýra. Þar sem ECM gegnir mikilvægu hlutverki í öllu frá sýklalyfjaónæmi til stíflaðra pípa og mengunar lækningatækja, hefur skilningur á því hvernig örverur meðhöndla klístrað hlauplög þeirra víðtæk áhrif á daglegt líf okkar.

„Ég hef alltaf haft áhuga á örverufræðilegum frumuboðefnum (ECM),“ sagði Barry Goodell, prófessor í örverufræði við Háskólann í Massachusetts Amherst og aðalhöfundur greinarinnar. „Fólk hugsar oft um ECM sem óvirkt verndandi ytra lag sem verndar örverur. En það getur einnig þjónað sem leiðsla fyrir næringarefni og ensím inn og út úr örverufrumum.“
Húðunin gegnir nokkrum hlutverkum: klístrað eðli hennar þýðir að einstakar örverur geta kekkst saman og myndað nýlendur eða „líffilmur“ og þegar nægilega margar örverur gera þetta getur hún stíflað pípur eða mengað lækningatæki.
En skelin verður einnig að vera gegndræp: margar örverur seyta ýmsum ensímum og öðrum umbrotsefnum út í gegnum rafskautskerfið (ECM), í efnið sem þær vilja borða eða smita (eins og rotið við eða hryggdýravef), og þegar ensímin hafa lokið verki sínu, skila þau næringarefnum aftur í gegnum ECM.
Þetta þýðir að rafskautsefni (ECM) er ekki bara óvirkt verndarlag; í raun, eins og Goodell og samstarfsmenn sýndu fram á, virðast örverur hafa getu til að stjórna seigju rafskautsefnisins síns og þar með gegndræpi þess. Hvernig gera þær það?
Í sveppum virðist seytingin vera oxalsýra, algeng lífræn sýra sem finnst náttúrulega í mörgum plöntum, og eins og Goodell og samstarfsmenn hans uppgötvuðu virðast margar örverur nota oxalsýruna sem þær seyta til að bindast ytri lögum kolvetna. Þetta myndar klístrað efni, hlaupkennt, rafrettuform.
En þegar teymið skoðaði málið betur uppgötvuðu þau að oxalsýra hjálpaði ekki aðeins til við að framleiða rafrettufrumukrabbamein (ECM), heldur „stjórnaði“ því einnig: því meiri oxalsýru sem örverurnar bættu við kolvetnis- og sýrublönduna, því seigfljótandi varð ECM-ið. Því seigfljótandi sem ECM-ið verður, því meira kemur það í veg fyrir að stórar sameindir komist inn í eða út úr örverunni, en minni sameindir komast frjálsar inn í örveruna úr umhverfinu og öfugt.
Þessi uppgötvun ögrar hefðbundinni vísindalegri skilningi á því hvernig mismunandi gerðir efnasambanda sem sveppir og bakteríur losa berast í raun frá þessum örverum út í umhverfið. Goodell og samstarfsmenn hans bentu á að í sumum tilfellum gætu örverur þurft að reiða sig meira á seytingu mjög lítilla sameinda til að ráðast á fylkið eða vefinn sem örveran er háð til að lifa af eða smitast. Þetta þýðir að seyting lítilla sameinda gæti einnig gegnt stóru hlutverki í meingerð ef stærri ensím geta ekki komist í gegnum utanfrumufylkið örverunnar.
„Það virðist vera til millivegur,“ sagði Goodell, „þar sem örverur geta stjórnað sýrustigi til að aðlagast tilteknu umhverfi, haldið í sumar af stærri sameindunum, svo sem ensímum, en leyft smærri sameindum að fara auðveldlega í gegnum rafskautsfrumurnar (ECM). „Aðlögun ECM með oxalsýru gæti verið leið fyrir örverur til að vernda sig gegn sýklalyfjum og sýklalyfjum, þar sem mörg þessara lyfja samanstanda af mjög stórum sameindum. Það er þessi aðlögunarhæfni sem gæti verið lykillinn að því að sigrast á einni af helstu hindrunum í meðferð með sýklalyfjum, þar sem að stjórna ECM til að gera það gegndræpara gæti bætt virkni sýklalyfja og sýklalyfja.“

„Ef við getum stjórnað lífmyndun og seytingu lítilla sýra eins og oxalats í ákveðnum örverum, þá getum við einnig stjórnað því hvað fer inn í örverurnar, sem gæti gert okkur kleift að meðhöndla marga örverusjúkdóma betur,“ sagði Goodell.
Í desember 2022 fékk örverufræðingurinn Yasu Morita styrk frá bandarísku heilbrigðisstofnuninni (National Institutes of Health) til að styðja við rannsóknir sem miða að því að þróa nýjar og áhrifaríkari meðferðir við berklum.

Ef þú vilt fá frekari upplýsingar, vinsamlegast sendu mér tölvupóst.
Netfang:
info@pulisichem.cn
Sími:
+86-533-3149598