Bu makale, Science X'in yayın prosedürleri ve politikalarına uygun olarak incelenmiştir. Editörler, içeriğin bütünlüğünü sağlarken aşağıdaki niteliklere önem vermişlerdir:
Mantarların ve bakterilerin yapışkan dış tabakası, "hücre dışı matris" veya ECM olarak adlandırılır ve jel kıvamındadır; koruyucu bir tabaka ve kabuk görevi görür. Ancak iScience dergisinde yayınlanan ve Massachusetts Amherst Üniversitesi ile Worcester Politeknik Enstitüsü işbirliğiyle yürütülen yeni bir araştırmaya göre, bazı mikroorganizmaların ECM'si yalnızca oksalik asit veya diğer basit asitlerin varlığında jel oluşturur.
Hücre dışı matris (ECM), antibiyotik direncinden tıkanmış borulara ve tıbbi cihazların kontaminasyonuna kadar her şeyde önemli bir rol oynadığından, mikroorganizmaların yapışkan jel tabakalarını nasıl manipüle ettiklerini anlamak, günlük yaşamımız için geniş kapsamlı sonuçlar doğurmaktadır.
Massachusetts Amherst Üniversitesi'nde mikrobiyoloji profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Barry Goodell, "Mikrobiyal hücre dışı matrislere her zaman ilgi duymuşumdur," dedi. "İnsanlar genellikle hücre dışı matrisi, mikroorganizmaları koruyan inert bir koruyucu dış katman olarak düşünürler. Ancak aynı zamanda besin maddelerinin ve enzimlerin mikrobiyal hücrelere girip çıkmasına izin veren bir kanal görevi de görebilir."
Bu kaplama çeşitli işlevlere sahiptir: yapışkanlığı sayesinde tek tek mikroorganizmalar bir araya gelerek koloniler veya "biyofilmler" oluşturabilir ve yeterli sayıda mikroorganizma bunu yaptığında boruları tıkayabilir veya tıbbi ekipmanları kirletebilir.
Ancak kabuğun aynı zamanda geçirgen olması da gerekir. Birçok mikroorganizma, yemek veya enfekte etmek istedikleri materyale (çürüyen odun veya omurgalı dokusu gibi) hücre dışı matris yoluyla çeşitli enzimler ve diğer metabolitler salgılar ve daha sonra enzimler sindirim işlerini tamamladığında, besinleri hücre dışı matris yoluyla hareket ettirir. Bileşik daha sonra vücut tarafından emilir.
Bu, hücre dışı matrisin sadece inert bir koruyucu tabaka olmadığı anlamına gelir; aslında, Goodell ve meslektaşlarının gösterdiği gibi, mikroorganizmalar hücre dışı matrislerinin yapışkanlığını ve dolayısıyla geçirgenliğini kontrol etme yeteneğine sahip gibi görünüyor. Bunu nasıl yapıyorlar? Fotoğraf kredisi: B. Goodell
Mantarlarda salgılanan maddenin, birçok bitkide doğal olarak bulunan yaygın bir organik asit olan oksalik asit olduğu görülüyor. Goodell ve meslektaşlarının keşfettiği gibi, birçok mikroorganizma salgıladıkları oksalik asidi, karbonhidratların dış katmanına bağlanarak yapışkan, jel benzeri bir hücre dışı matris (ECM) oluşturmak için kullanıyor gibi görünüyor.
Ancak ekip daha yakından incelediğinde, oksalik asidin sadece ECM üretiminde yardımcı olmakla kalmayıp aynı zamanda onu "düzenlediğini" keşfetti: mikroplar karbonhidrat-asit karışımına ne kadar çok oksalik asit eklerse, ECM o kadar viskoz hale geliyordu. ECM ne kadar viskoz hale gelirse, büyük moleküllerin mikrobun içine veya dışına girmesini o kadar çok engellerken, daha küçük moleküller çevreden mikrobun içine ve tersine serbestçe girebiliyordu.
Bu keşif, mantarlar ve bakteriler tarafından salınan farklı bileşik türlerinin bu mikroorganizmalardan çevreye nasıl geçtiğine dair geleneksel bilimsel anlayışı sorguluyor. Goodell ve meslektaşları, bazı durumlarda mikroorganizmaların hayatta kalmak veya enfekte olmak için bağımlı oldukları matris veya dokuya saldırmak için çok küçük moleküllerin salgılanmasına daha fazla güvenmek zorunda kalabileceğini öne sürdüler.
Bu, daha büyük enzimlerin mikrobiyal hücre dışı matristen geçememesi durumunda küçük moleküllerin salgılanmasının da patogenezde büyük rol oynayabileceği anlamına gelir.
Goodell, "Görünüşe göre bir orta yol var," dedi, "mikroorganizmalar belirli bir ortama uyum sağlamak için asitlik seviyelerini kontrol edebiliyor, enzimler gibi daha büyük moleküllerin bir kısmını tutarken, daha küçük moleküllerin hücre dışı matristen kolayca geçmesine izin veriyor."
Oksalik asit tarafından hücre dışı matrisin (ECM) modülasyonu, mikroorganizmaların kendilerini antimikrobiyallerden ve antibiyotiklerden korumalarının bir yolu olabilir, çünkü bu ilaçların çoğu çok büyük moleküllerden oluşmaktadır. Bu özelleştirme yeteneği, antimikrobiyal tedavideki en büyük engellerden birinin üstesinden gelmenin anahtarı olabilir, çünkü ECM'yi daha geçirgen hale getirmek, antibiyotiklerin ve antimikrobiyallerin etkinliğini artırabilir.
Goodell, "Eğer belirli mikroplarda oksalat gibi küçük asitlerin biyosentezini ve salgılanmasını kontrol edebilirsek, mikropların içine giren maddeleri de kontrol edebiliriz; bu da birçok mikrobiyal hastalığı daha iyi tedavi etmemizi sağlayabilir" dedi.
Daha fazla bilgi için: Gabriel Perez-Gonzalez ve diğerleri, Oksalatların beta-glukan ile etkileşimi: mantar hücre dışı matrisi ve metabolit taşınması için çıkarımlar, iScience (2023). DOI: 10.1016/j.isci.2023.106851
Bu sayfada bir yazım hatası, yanlışlık bulursanız veya içeriği düzenlemek için bir istekte bulunmak isterseniz lütfen bu formu kullanın. Genel sorularınız için lütfen iletişim formumuzu kullanın. Genel geri bildirimleriniz için lütfen aşağıdaki herkese açık yorumlar bölümünü kullanın (talimatları izleyin).
Geri bildirimleriniz bizim için çok önemli. Ancak, gelen mesajların yoğunluğu nedeniyle kişiselleştirilmiş bir yanıt garantisi veremiyoruz.
E-posta adresiniz yalnızca alıcılara e-postayı kimin gönderdiğini bildirmek için kullanılır. Ne sizin adresiniz ne de alıcının adresi başka hiçbir amaçla kullanılmayacaktır. Girdiğiniz bilgiler e-postanızda görünecek ve Phys.org tarafından hiçbir şekilde saklanmayacaktır.
Haftalık ve/veya günlük güncellemeleri e-posta kutunuza alın. İstediğiniz zaman aboneliğinizi iptal edebilirsiniz ve bilgilerinizi asla üçüncü taraflarla paylaşmayacağız.
İçeriğimizi herkesin erişimine açık hale getiriyoruz. Science X'in misyonunu premium hesapla desteklemeyi düşünün.
Bu web sitesi, gezinmeyi kolaylaştırmak, hizmetlerimizi kullanımınızı analiz etmek, reklam kişiselleştirme verilerini toplamak ve üçüncü taraflardan içerik sağlamak için çerezler kullanmaktadır. Web sitemizi kullanarak, Gizlilik Politikamızı ve Kullanım Şartlarımızı okuduğunuzu ve anladığınızı kabul etmiş olursunuz.