Slem är fördelaktigt i kampen mot bakterier


Slem är fördelaktigt i kampen mot bakterier

Ett möjligt nytt skydd mot biofilmbildning, polymerer som finns i slem, har upptäckts av ett team forskare från MIT.

Biofilmer är slimiga ark av bakteriell uppbyggnad som skapar en allvarlig fara i medicinska och industriella miljöer. En gång rotad är biofilmer extremt svåra att bli av med, och mycket forskning har bidragit till att bestämma hur man förebygger och eliminerar dessa skadliga ämnen.

Slam är användbart

Laget biologiska ingenjörer, vars arbete publicerades i Nuvarande biologi Upptäckte att dessa polymerer, kallade muciner, kan fånga bakterier och förhindra att de klibbar på en yta och gör dem ofarliga.

Katharina Ribbeck, Eugene Bell Career Development Assistant Professor i biologisk teknik och senior författare av papperet säger:

"Slem är ett material som har utvecklats under miljontals år av evolution att hantera våra interaktioner med den mikrobiella världen. Jag är säker på att vi kan hitta inspiration från den för nya strategier för att förebygga infektioner och bakteriell kolonisering."

Mucin beläggningar kan hjälpa till att förhindra biofilm formation om medicintekniska produkter och kan finna implementeringar i personlig hygien, såsom kombinera dem till produkter som tandkräm och munvatten, vilket skulle kunna öka kroppens eget försvar, särskilt i människor vars egen slem har använts.

Hur man stoppar bakterier från att gå upp

Slem löper längs den våta ytor i kroppen, områden som andnings och matsmältningskanalen. "Läroboken syn på slem är att den bildar en barriär mot infektion, men det är inte alls klart hur den gör det," Ribbeck säger.

Att besvara denna fråga, Ribbeck och hennes team sökte beteendet hos bakterien Pseudomonas aeruginosa i en tillväxtmetod som har lösliga renade muciner, långa proteiner komplett med flera fästa sockermolekyler.

För att bakterier ska kunna passera genom slemskiktet och infektera vävnaderna nedan måste de skapa grupper som kan hålla fast vid ytan av vävnaden. Immunceller är specialiserade på att bekämpa enskilda bakterieceller, därför är bakterieklyftor svårare för immunsystemet att eliminera.

Ribbeck förklarar:

"I allmänhet, vill du ha bakterier runt, du bara inte vill att de ska samarbeta. Du vill att de ska blandas med många andra bakterier som är bra för dig. Du behöver inte ha en enda art att ta över, För då kan de växa över systemet."

I den aktuella studien fann utredarna att muciner inhiberar bakteriell klumpbildning genom att inte låta dem hålla fast, vilket är avgörande för att de ska gruppera varandra. När bakterierna kan röra sig, slutar de i en snygg mix och gör mindre skador.

Ribbeck säger, "Mucinerna har förmågan att undertrycka virulens genom att hålla cellerna separata. Det är som att hålla barnen i separata rum, så de kommer att vara oroliga."

Ibland kan bakterier bryta mot detta försvar och skapa infektioner. Detta kan försämras av en minskning av slem på grund av uttorkning, kemoterapi och åldrande, eller i slemtäppta lungor av patienter med cystisk fibros.

Hantering av mikrobiell beteende

Den viktigaste positiva effekten av att använda muciner som antimikrobiella beläggningar är att substansen demobiliserar patogena bakterier utan att avsluta dem.

Med det sagt är det mindre troligt att bakterier kan utveckla motstånd mot muciner, som de gör mot antibiotika medicinering. De fördelaktiga bakterierna som lever på slemhinnor skulle också överleva.

Ribbeck säger, "Det här är en trevlig mekanism där du bara undertrycker virulensegenskaperna utan att döda bakterierna. Det är naturens sätt att hantera mikrobiellt beteende på ett sätt som kan vara användbart för att dra nytta av."

Ribbeck och hennes team tittar nu på hur muciner blockerar bakterier från att vara rörliga, liksom hur de hämmar infektion med icke-rörliga bakterier. Hon studerar också mucin-interaktioner med andra patogena organismer, som jäst.

Kampen mot resistente bakterier (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik