Η μέθοδος αποκαλύπτει τι αίσθηση βακτηρίων στο περιβάλλον τους
Με επικεφαλής τους ερευνητές της Sorbonne Université, η μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Microbiology παρέχει μια νέα προοπτική για το πώς τα βακτήρια αισθάνονται το περιβάλλον τους και θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν την ανάπτυξη θεραπειών για βακτηριακές λοιμώξεις, συμπεριλαμβανομένων ανθεκτικών σε αντιβιοτικά λοιμώξεις.
Τα βακτήρια εκτίθενται συνεχώς σε μια τεράστια σειρά μορίων στο περιβάλλον τους και πολλοί χρησιμοποιούν εξειδικευμένες πρωτεΐνες που ονομάζονται «τομείς αισθητήρων» για να ανιχνεύσουν και να ανταποκριθούν σε αυτά τα μόρια. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να δράσουν σαν διακόπτες που ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν συγκεκριμένα γονίδια στο βακτηριακό κύτταρο σε απόκριση στο ανιχνευμένο μόριο, ελέγχοντας τα πάντα, από τον μεταβολισμό έως τη μολυσματικότητα.
Παρά την κρίσιμη σημασία τους, τα ακριβή μόρια που ανιχνεύθηκαν από πολλούς τομείς αισθητήρων ήταν άγνωστα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο που ονομάζεται Sensor, ο οποίος περιλαμβάνει την τροποποίηση του τομέα του αισθητήρα έτσι ώστε να δεσμεύεται με ένα συνθετικό μόριο αντί του φυσικού του προσδέματος. Αυτό το συνθετικό μόριο μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για να «ψαρέψει» τον τομέα του αισθητήρα από ένα μείγμα πρωτεϊνών και να προσδιορίσει τον συνεργάτη δέσμευσής του.
Η ομάδα χρησιμοποίησε τον αισθητήρα για να εντοπίσει τους εταίρους δέσμευσης πολλών τομέων αισθητήρων από το ευκαιριακό ανθρώπινο παθογόνο Pseudomonas aeruginosa, το οποίο είναι υπεύθυνο για μια ποικιλία λοιμώξεων, συμπεριλαμβανομένης της πνευμονίας και της σηψαιμίας. Διαπίστωσαν ότι αυτοί οι τομείς αισθητήρων ανιχνεύουν μια ποικιλία μορίων, συμπεριλαμβανομένων των σακχάρων, των αμινοξέων και των λιπιδίων και ότι αυτά τα μόρια είναι απαραίτητα για την επιβίωση του P. aeruginosa σε διαφορετικά περιβάλλοντα, όπως η ανθρώπινη αναπνευστική οδός.
"Πιστεύουμε ότι αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί σε άλλα βακτήρια εκτός από το Pseudomonas aeruginosa, ενδεχομένως αποκαλύπτοντας τους μοριακούς στόχους ενός ευρέος φάσματος τομέων αισθητήρων και παρέχοντας νέες γνώσεις για το πώς αλληλεπιδρούν τα βακτήρια με το περιβάλλον τους", δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Dr. William Vizcarra-ortega.
"Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για τον σχεδιασμό αντιμικροβιακών φαρμάκων και την ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών που στοχεύουν στους τομείς των αισθητήρων και να διαταράξουν τις βακτηριακές οδούς σηματοδότησης".
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η μέθοδος θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στον εντοπισμό νέων τρόπων πρόληψης και θεραπείας βακτηριακών λοιμώξεων. Για παράδειγμα, προσδιορίζοντας τα μόρια που είναι απαραίτητα για την βακτηριακή επιβίωση σε ορισμένα περιβάλλοντα, μπορεί να είναι δυνατή η ανάπτυξη στρατηγικών για να εμποδίσουν την ανίχνευση τους ή να παρεμποδιστούν στη λειτουργία τους, αναστέλλοντας έτσι την ανάπτυξη των βακτηρίων.
Προχωρώντας, οι ερευνητές στοχεύουν να διερευνήσουν περαιτέρω τις πιθανές εφαρμογές της μεθόδου τους και να διερευνήσουν το ρόλο των τομέων αισθητήρων στην αντίσταση στα αντιβιοτικά. Σχεδιάζουν επίσης να χρησιμοποιήσουν τη μέθοδο για να μελετήσουν άλλους τύπους βακτηρίων και να εντοπίσουν νέους στόχους φαρμάκων για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων.
