Πέμπτη 8 Αυγούστου 2013. Ορισμένα βακτήρια, όπως το Staphylococcus aureus, έχουν τη δυνατότητα να αναπτύξουν μικρά βέλη, ένα βιολογικό όπλο που σκοτώνει το κύτταρο ξενιστή με τη διάτρηση της μεμβράνης του. Οι ερευνητές της Ομοσπονδιακής Πολυτεχνικής Σχολής της Λωζάνης (EPFL), στην Ελβετία, έχουν αποσυναρμολογήσει, κομμάτι κομμάτι, αυτό το μικρό μηχάνημα και έχουν βρει μια σειρά πρωτεϊνών που, στην κατάλληλη στιγμή, αναπτύσσονται με τη μορφή ενός κορμού.
Δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Chemical Biology», η ανακάλυψη αυτή προσφέρει νέες ενδείξεις για την καταπολέμηση των παθογόνων που είναι όλο και πιο ανθεκτικά στα αντιβιοτικά. Για να επιτεθεί στο κύτταρο ξενιστή, το όπλο πρέπει πρώτα να συνδεθεί. Ο μηχανισμός του επιτιθέμενου αποτελείται από επτά πρωτεΐνες που διπλώνουν πάνω τους και συναρμολογούνται σε ένα δακτύλιο και αυτά τα μακριά μόρια, με την πάροδο του χρόνου, αναπτύσσονται για να σχηματίσουν ένα είδος ώθησης.
Η σκανδάλη είναι μόνο ένα άλλο μέρος της μηχανής, ένα πεπτίδιο ή ένα μικρό οργανικό μόριο, το οποίο όταν εκτίθεται στα ένζυμα του οργανισμού-ξενιστή, διαχωρίζεται. Η ισορροπία της διασταύρωσης ρυθμίζεται: οι πρωτεΐνες παίρνουν μια νέα μορφή, η οποία τείνει σε μια κυκλική κίνηση για να σχηματίσει ένα κίνημα, το οποίο στη συνέχεια διασχίζει τη μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή.
Δεν υπάρχει χημική αντίδραση σε αυτόν τον τύπο βιολογικών όπλων, αλλά είναι ένα μηχανικό φαινόμενο, μολονότι σε μοριακό επίπεδο. Ο Matteo Dal Peraro, συν-συγγραφέας αυτής της μελέτης, χρησιμοποιεί επίσης τον όρο "νανο-μηχανή" για να αναφερθεί σε αυτό το εργαλείο βακτηριακής επιθετικότητας.
Οι ερευνητές του EPFL έχουν εργαστεί σε στελέχη του Aeromonas hydrophila, ενός βακτηρίου γνωστού στους ταξιδιώτες για τις εντερικές διαταραχές που προκαλεί. Στα πιάτα Petri, οι ερευνητές σκόπιμα κατάφεραν να προκαλέσουν το σχηματισμό αυτών των βέλη, εκθέτοντας έτσι τους μικροοργανισμούς σε πεπτικά ένζυμα και ήταν σε θέση να μοντελοποιήσουν με ακρίβεια πώς κάθε πρωτεΐνη αναδιατάσσεται δυναμικά, μόλις το πεπτίδιο δεν είναι, για να σχηματίσει το κίνημα.
Για έναν άλλο από τους συγγραφείς, Gisou Van der Goot, αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέες θεραπευτικές προοπτικές, για παράδειγμα σε περιπτώσεις νοσοκομειακής σταφυλοκοκκικής λοίμωξης. «Θα μπορούσαμε να φανταστούμε καθετήρες επικαλυμμένους με πεπτίδια υποκατάστασης», λέει. »Θα μπορούσε να αποτρέψει το σχηματισμό του δακτυλίου και, ως εκ τούτου, το κίνημα. Θέλουμε να αποφύγουμε πολλές μολύνσεις στα νοσοκομεία. "
Η ιδέα είναι να αντιμετωπιστεί το οπλοστάσιο των βακτηρίων αντί των ίδιων των βακτηρίων, κάτι ιδιαίτερα ελκυστικό σε μια εποχή όπου η πολλαπλή αντίσταση στα αντιβιοτικά γίνεται όλο και πιο κοινή. «Αυτή η προσέγγιση θα είχε το πλεονέκτημα να μην προκαλεί μεταλλάξεις, και μαζί της, την αντοχή των παθογόνων βακτηρίων», καταλήγει ο ερευνητής.
Πηγή:
Ετικέτες:
Υγεία Cut-And-Παιδιού Φύλο
Δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Chemical Biology», η ανακάλυψη αυτή προσφέρει νέες ενδείξεις για την καταπολέμηση των παθογόνων που είναι όλο και πιο ανθεκτικά στα αντιβιοτικά. Για να επιτεθεί στο κύτταρο ξενιστή, το όπλο πρέπει πρώτα να συνδεθεί. Ο μηχανισμός του επιτιθέμενου αποτελείται από επτά πρωτεΐνες που διπλώνουν πάνω τους και συναρμολογούνται σε ένα δακτύλιο και αυτά τα μακριά μόρια, με την πάροδο του χρόνου, αναπτύσσονται για να σχηματίσουν ένα είδος ώθησης.
Η σκανδάλη είναι μόνο ένα άλλο μέρος της μηχανής, ένα πεπτίδιο ή ένα μικρό οργανικό μόριο, το οποίο όταν εκτίθεται στα ένζυμα του οργανισμού-ξενιστή, διαχωρίζεται. Η ισορροπία της διασταύρωσης ρυθμίζεται: οι πρωτεΐνες παίρνουν μια νέα μορφή, η οποία τείνει σε μια κυκλική κίνηση για να σχηματίσει ένα κίνημα, το οποίο στη συνέχεια διασχίζει τη μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή.
Δεν υπάρχει χημική αντίδραση σε αυτόν τον τύπο βιολογικών όπλων, αλλά είναι ένα μηχανικό φαινόμενο, μολονότι σε μοριακό επίπεδο. Ο Matteo Dal Peraro, συν-συγγραφέας αυτής της μελέτης, χρησιμοποιεί επίσης τον όρο "νανο-μηχανή" για να αναφερθεί σε αυτό το εργαλείο βακτηριακής επιθετικότητας.
Οι ερευνητές του EPFL έχουν εργαστεί σε στελέχη του Aeromonas hydrophila, ενός βακτηρίου γνωστού στους ταξιδιώτες για τις εντερικές διαταραχές που προκαλεί. Στα πιάτα Petri, οι ερευνητές σκόπιμα κατάφεραν να προκαλέσουν το σχηματισμό αυτών των βέλη, εκθέτοντας έτσι τους μικροοργανισμούς σε πεπτικά ένζυμα και ήταν σε θέση να μοντελοποιήσουν με ακρίβεια πώς κάθε πρωτεΐνη αναδιατάσσεται δυναμικά, μόλις το πεπτίδιο δεν είναι, για να σχηματίσει το κίνημα.
Για έναν άλλο από τους συγγραφείς, Gisou Van der Goot, αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέες θεραπευτικές προοπτικές, για παράδειγμα σε περιπτώσεις νοσοκομειακής σταφυλοκοκκικής λοίμωξης. «Θα μπορούσαμε να φανταστούμε καθετήρες επικαλυμμένους με πεπτίδια υποκατάστασης», λέει. »Θα μπορούσε να αποτρέψει το σχηματισμό του δακτυλίου και, ως εκ τούτου, το κίνημα. Θέλουμε να αποφύγουμε πολλές μολύνσεις στα νοσοκομεία. "
Η ιδέα είναι να αντιμετωπιστεί το οπλοστάσιο των βακτηρίων αντί των ίδιων των βακτηρίων, κάτι ιδιαίτερα ελκυστικό σε μια εποχή όπου η πολλαπλή αντίσταση στα αντιβιοτικά γίνεται όλο και πιο κοινή. «Αυτή η προσέγγιση θα είχε το πλεονέκτημα να μην προκαλεί μεταλλάξεις, και μαζί της, την αντοχή των παθογόνων βακτηρίων», καταλήγει ο ερευνητής.
Πηγή:
