ეს სტატია განხილულია Science X-ის რედაქციული პროცედურებისა და პოლიტიკის შესაბამისად. რედაქტორებმა ხაზი გაუსვეს შემდეგ თვისებებს, შინაარსის მთლიანობის უზრუნველყოფისას:
სოკოებისა და ბაქტერიების წებოვანი გარეთა შრე, რომელსაც „უჯრედგარე მატრიცა“ ანუ ECM ეწოდება, ჟელეს კონსისტენციას ატარებს და დამცავ შრესა და გარსს წარმოადგენს. თუმცა, ჟურნალ iScience-ში გამოქვეყნებული ბოლო კვლევის თანახმად, რომელიც მასაჩუსეტსის ამჰერსტის უნივერსიტეტმა ვუსტერის პოლიტექნიკურ ინსტიტუტთან თანამშრომლობით ჩაატარა, ზოგიერთი მიკროორგანიზმის ECM გელს მხოლოდ მჟაუნმჟავას ან სხვა მარტივი მჟავების თანაარსებობისას წარმოქმნის. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
რადგან ECM მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ყველაფერში, ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობიდან დაწყებული, გაჭედილი მილებითა და სამედიცინო მოწყობილობების დაბინძურებით დამთავრებული, იმის გაგება, თუ როგორ მანიპულირებენ მიკროორგანიზმები თავიანთ წებოვან გელის ფენებს, ფართო გავლენას ახდენს ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაზე.
„მე ყოველთვის მაინტერესებდა მიკრობული ექსტრაციკლური მატრიქსები“, - თქვა ბარი გუდელმა, მასაჩუსეტსის ამჰერსტის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგიის პროფესორმა და ნაშრომის უფროსმა ავტორმა. „ხალხი ხშირად ექსტრაციკლურ მატრიქსს ინერტულ დამცავ გარე ფენად აღიქვამს, რომელიც მიკროორგანიზმებს იცავს. თუმცა, მას ასევე შეუძლია იმოქმედოს როგორც გამტარი, რომელიც საკვებ ნივთიერებებსა და ფერმენტებს მიკრობულ უჯრედებში შეღწევისა და გამოსვლის საშუალებას აძლევს“.
საფარი რამდენიმე ფუნქციას ასრულებს: მისი წებოვნება ნიშნავს, რომ ცალკეული მიკროორგანიზმები შეიძლება ერთად შეკრან და შექმნან კოლონიები ან „ბიოფილმები“, ხოლო როდესაც საკმარისი რაოდენობის მიკროორგანიზმი ამას აკეთებს, მას შეუძლია მილების გაჭედვა ან სამედიცინო აღჭურვილობის დაბინძურება.
თუმცა, გარსი ასევე უნდა იყოს გამტარი. ბევრი მიკროორგანიზმი გამოყოფს სხვადასხვა ფერმენტებს და სხვა მეტაბოლიტებს ექსტრაუჯრედული მატრიქსის მეშვეობით იმ მასალაში, რომლის ჭამაც ან ინფიცირებაც სურთ (მაგალითად, დამპალი ხე ან ხერხემლიანთა ქსოვილი) და შემდეგ, როდესაც ფერმენტები დაასრულებენ საჭმლის მომნელებელ ფუნქციას, საკვებ ნივთიერებებს გადააქვთ ექსტრაუჯრედული მატრიქსის მეშვეობით. ნაერთი ისევ შეიწოვება ორგანიზმში.
ეს ნიშნავს, რომ ECM მხოლოდ ინერტული დამცავი ფენა არ არის; სინამდვილეში, როგორც გუდელი და მისი კოლეგები ადასტურებენ, მიკროორგანიზმებს, როგორც ჩანს, აქვთ ECM-ის წებოვნების და შესაბამისად, გამტარიანობის კონტროლის უნარი. როგორ ახერხებენ ისინი ამას? ფოტოს ავტორი: ბ. გუდელი
სოკოებში სეკრეტი, როგორც ჩანს, მჟაუნას მჟავაა, გავრცელებული ორგანული მჟავა, რომელიც ბუნებრივად გვხვდება მრავალ მცენარეში. როგორც გუდელმა და მისმა კოლეგებმა აღმოაჩინეს, ბევრი მიკრობი, როგორც ჩანს, იყენებს მათ მიერ გამოყოფილ მჟაუნას ნახშირწყლების გარე შრესთან შესაკავშირებლად, რაც ქმნის წებოვან, გელის მსგავს უჯრედშორის მატრიქსს.
თუმცა, როდესაც გუნდმა უფრო დეტალურად შეისწავლა ეს საკითხი, მათ აღმოაჩინეს, რომ მჟაუნას მჟავა არა მხოლოდ ხელს უწყობდა ექსტრაუჯრედოვანი მატრიქსის (ECM) წარმოებას, არამედ მის „რეგულირებასაც“: რაც უფრო მეტ მჟაუნას უმატებდნენ მიკრობები ნახშირწყალ-მჟავათა ნარევს, მით უფრო ბლანტი ხდებოდა ECM. რაც უფრო ბლანტი ხდება ECM, მით უფრო მეტად ბლოკავს ის დიდ მოლეკულებს მიკრობში შესვლას ან გამოსვლას, მაშინ როცა უფრო პატარა მოლეკულები თავისუფლად რჩებიან მიკრობში გარემოდან შეღწევისთვის და პირიქით.
ეს აღმოჩენა ეჭვქვეშ აყენებს ტრადიციულ სამეცნიერო გაგებას იმის შესახებ, თუ როგორ ხვდება სოკოებისა და ბაქტერიების მიერ გამოყოფილი სხვადასხვა ტიპის ნაერთები ამ მიკროორგანიზმებიდან გარემოში. გუდელმა და მისმა კოლეგებმა ივარაუდეს, რომ ზოგიერთ შემთხვევაში მიკროორგანიზმებს შეიძლება უფრო მეტად მოუწიოთ ძალიან მცირე მოლეკულების სეკრეციაზე დაყრდნობა იმ მატრიცაზე ან ქსოვილზე თავდასხმისთვის, რომელზეც მიკროორგანიზმი დამოკიდებულია გადარჩენის ან ინფიცირებისთვის.
ეს ნიშნავს, რომ მცირე მოლეკულების სეკრეციას ასევე შეუძლია დიდი როლი ითამაშოს პათოგენეზში, თუ უფრო დიდი ფერმენტები ვერ გაივლიან მიკრობულ უჯრედგარე მატრიქსს.
„როგორც ჩანს, არსებობს შუალედური ვარიანტი“, - თქვა გუდელმა, - „სადაც მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ მჟავიანობის დონის კონტროლი კონკრეტულ გარემოსთან ადაპტაციისთვის, ზოგიერთი უფრო დიდი მოლეკულის, მაგალითად, ფერმენტების შენარჩუნებით, ხოლო მცირე მოლეკულებს ECM-ში ადვილად გავლის საშუალებას მისცენ“.
ოქსილის მჟავით ექსტრაუჯრედოვანი მატრიქსის მოდულაცია შესაძლოა მიკროორგანიზმებისთვის ანტიმიკრობული საშუალებებისა და ანტიბიოტიკებისგან თავის დაცვის საშუალება იყოს, რადგან ამ პრეპარატების უმეტესობა ძალიან დიდი მოლეკულებისგან შედგება. სწორედ ეს პერსონალიზაციის უნარი შეიძლება იყოს ანტიმიკრობული თერაპიის ერთ-ერთი მთავარი დაბრკოლების დაძლევის გასაღები, რადგან ექსტრაუჯრედოვანი მატრიქსის მანიპულირება მისი გამტარობის გასაზრდელად შეიძლება გააუმჯობესოს ანტიბიოტიკებისა და ანტიმიკრობული საშუალებების ეფექტურობა.
„თუ ჩვენ შევძლებთ გარკვეულ მიკრობებში ისეთი მცირე მჟავების ბიოსინთეზისა და სეკრეციის კონტროლს, როგორიცაა ოქსალატი, ასევე შევძლებთ მიკრობებში შემავალი ნივთიერებების კონტროლირებას, რაც საშუალებას მოგვცემს უკეთ ვუმკურნალოთ მრავალ მიკრობულ დაავადებას“, - თქვა გუდელმა.
დამატებითი ინფორმაცია: გაბრიელ პერეს-გონსალესი და სხვ., ოქსალატების ურთიერთქმედება ბეტა-გლუკანთან: გავლენა სოკოვანი უჯრედგარე მატრიქსისა და მეტაბოლიტების ტრანსპორტირებაზე, iScience (2023). DOI: 10.1016/j.isci.2023.106851
თუ ამ გვერდზე წააწყდებით შეცდომას, უზუსტობას ან გსურთ მოთხოვნის წარდგენა კონტენტის რედაქტირების შესახებ, გთხოვთ, გამოიყენოთ ეს ფორმა. ზოგადი კითხვებისთვის, გთხოვთ, გამოიყენოთ ჩვენი საკონტაქტო ფორმა. ზოგადი გამოხმაურებისთვის გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული საჯარო კომენტარების განყოფილება (მიჰყევით ინსტრუქციებს).
თქვენი გამოხმაურება ჩვენთვის ძალიან მნიშვნელოვანია. თუმცა, შეტყობინებების დიდი მოცულობის გამო, ჩვენ არ შეგვიძლია გარანტია მივცეთ პერსონალიზებულ პასუხს.
თქვენი ელექტრონული ფოსტის მისამართი გამოიყენება მხოლოდ მიმღებებისთვის ელფოსტის გამოგზავნის შესახებ ინფორმაციის მისაწოდებლად. არც თქვენი და არც მიმღების მისამართი არ იქნება გამოყენებული სხვა მიზნებისთვის. თქვენს მიერ შეყვანილი ინფორმაცია გამოჩნდება თქვენს ელფოსტაში და Phys.org-ის მიერ არ იქნება შენახული რაიმე ფორმით.
მიიღეთ ყოველკვირეული და/ან ყოველდღიური განახლებები თქვენს ელ. ფოსტაზე. შეგიძლიათ გამოწერის გაუქმება ნებისმიერ დროს და ჩვენ არასდროს გავუზიარებთ თქვენს მონაცემებს მესამე პირებს.
ჩვენი კონტენტი ყველასთვის ხელმისაწვდომს ხდის. განიხილეთ Science X-ის მისიის მხარდაჭერა პრემიუმ ანგარიშით.
ეს ვებსაიტი იყენებს ქუქი-ფაილებს ნავიგაციის გასამარტივებლად, ჩვენი სერვისების თქვენი გამოყენების გასაანალიზებლად, რეკლამის პერსონალიზაციის მონაცემების შესაგროვებლად და მესამე მხარის კონტენტის მოსაწოდებლად. ჩვენი ვებსაიტის გამოყენებით, თქვენ ადასტურებთ, რომ წაიკითხეთ და გესმით ჩვენი კონფიდენციალურობის პოლიტიკა და გამოყენების პირობები.