Press "Enter" to skip to content

Gyakori pseudomonas aeruginosa mutációk biofilm növekedéshez és perzisztens baktériumokhoz vezethetnek – egy tanulmány szerint

A gyakori mutációk amik ahhoz vezetnek, hogy a pseudomonas aeruginosa elveszítse a mozgóképességét összefüggésben van két összetett cukormolekula magasabb termelésével, amik érintettek a biofilm (nyálkás mikroorganizmus rétegek, amik nedves felületekhez ragadva védenek a gazdatest immunválasza és az antibiotikumok ellen) képződésben.

Ezek a mutációk krónikus tüdő fertőzések során történnek CF betegek szervezetében, és ez a metabolikus alkalmazkodás lehet az előny, ami a mozgékonyság elvesztése miatt jött létre; amit feltételeztek, hogy már két egyéb előnnyel is összefüggésbe hozható, hozzájárulva a kitartó jelenlétükhöz a CF-es légutakban.

Common P. aeruginosa Mutations May Lead to Biofilm Growth, Bacterial Persistence, Study Says

A tanulmány, “Megemelkedett exopoliszaharid szint a Pseudomonas aeruginosa flagellum mutációjában kihatással van a biofilm képződésre és krónikus fertőzésekre” (Elevated exopolysaccharide levels in Pseudomonas aeruginosa flagellar mutants have implications for biofilm growth and chronic infections) PLOS Genetics folyóiratban lett publikálva.

A jellegzetes sűrű váladék felhalmozódás a betegek tüdejében növeli a sebezhetőségüket a légúti fertőzésekkel szemben, azok közül is a leggyakoribb az opportunista P. aeruginosa által okozott.

Ismert, hogy a P. aeruginosa számos mutációt szerez amik segítik a hosszútávú jelenlétét a krónikus tüdőgyulladások során. Az egyik legjelentősebb mutációval kapcsolatos adaptáció ezen fertőzések során a flagellum elvesztése, egy farok alakú szerkezet, amely lehetővé teszi a baktériumok mozgását. Mai értelmezés szerint a flagellum elvesztése a baktérium számára immunrendszeri előnyhöz vezet: mivel a farok szerkezet fő összetevője azonnali immunválaszt vált ki; továbbá anyagcsere előnyhöz is vezet: ugyanis a mutálódott baktériumok magasabb növekedési ütemet érnek el a sok energiát felemésztő flagellum előállítása nélkül.

A tudósok ezért feltételezik, hogy ezek az előnyök a flagellum nélküli baktériumok kialakulásához vezetnek fertőzések során.

Most egy együttműködő tanulmány az amerikai és kanadai kutatók között azonosított egy új potenciális hasznot a baktériumok számára ami a flagellum elvesztésével jár együtt: a Pel és Psl megnövekedett termelése, amik a biofilm két legfontosabb komponensei.

Ezek az összetett cukormolekulák az antibiotikum rezisztenciával vannak összefüggésben, illetve a gazdatest immunrendszerének kijátszásában. Nevezetesen a P. aeruginosa magasabb Pel- és Psl-t termelő változata -úgy is ismert mint RSCV- a CF-es betegek köpetében a kedvezőtlenebb kimenetelekkel jár együtt.

A csapat először egy szűrést végzett az RSCV mutációkra, ami 22 gént azonosított, 4 csoportba sorolva funkciójuk szerint. A kutatók meglepetésére 15 gén a flagellum struktúrájára és funkciójára vonatkozott, amit tovább vizsgáltak.

Elemezve a Pel és Psl termelést folyékony kultúrában és szilárd közegben növesztett flagellum nélküli RSCV baktériumokban, a csapat rájött, hogy a baktérium csak akkor termelte ezeket az összetett cukrokat amikor szolid felülettel érintkezett.

Ez azt sugallja, hogy a felületi érintkezés lehet az inger a flagellum nélküli mutánsoknak, hogy biofilm termelésébe kezdjenek.

“Ezek a megfigyelések megegyeznek azokkal a jelentésekkel, amik szerint a flagellumnak szerepe van a mechanoszenzációban (a mechanikai inger felismerésére és reagálására való képesség) ami más baktériumokban is hasonló.” állítják a kutatók, hozzátéve, hogy a flagellum elvesztése bizonyítottan elősegítette a biofilm képződését a Vibrio cholerae, a kolerát okozó baktérium esetében. “Ezek a megfigyelések fontos információkkal bírnak a biofilm korai kialakulásának megértésében.”

További elemzések során kiderült, hogy ezek a flagellum nélküli mutánsok gyakoriságban gyorsan növekedtek a laboratóriumi P. aeruginosa biofilmben és a Pel és Psl termelése biztosította a legfőbb előnyt ebben a környezetben.

A csapat ezenkívül CF betegek mintáiban is azonosította a flagellum nélküli P. aeruginosa baktériumokat amik RSCV viselkedést mutattak.

“A felvetésünk, hogy a flagellum elvesztése biofilm növekedéshez vezet ami hozzájárul a növekedett baktérium jelenléthez a fertőzések során” jelentették a kutatók, megjegyezve, hogy ez egy nem exkluzív értelmezése a flagellummal kapcsolatos mutációk előnyeinek a baktérium számára.

Fordította: Borbíró Brigitta
Forrás: Common P. aeruginosa Mutations May Lead to Biofilm Growth, Bacterial Persistence, Study Says

Vissza a főoldalra

Be First to Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Vissza a lap tetejére