Nowe badania, przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Umeå i w Waszyngtonie pod wodzą profesora  Sun Nyunt Wai oraz Joseph’a D. Mougous’a ujawniły, że bakterie są zdolne do produkcji enzymów zdolnych do niszczenia błon komórkowych drobnoustrojów konkurencyjnych, a ponadto wykazano, że enzymy te nie działają na ich własne błony komórkowe . To ekscytujące odkrycie otwiera drogę do opracowania nowych leków przeciwbakteryjnych, do zwalczania bakterii za pomocą ich własnej broni.

Podczas infekcji organizmu gospodarza, bakterie chorobotwórcze mogą wydzielać toksyny, które powodują uszkodzenie komórek i tkanek gospodarza. Co ciekawe, bakterie stosują  podobne mechanizmy konkurując ze sobą. Bardzo możliwe, że dokonują tego poprzez „wstrzyknięcie” toksyn do innej komórki przy pomocy systemu sekrecji. Wśród różnych systemów wydzielania, które poznano u bakterii, typ VI systemu wydzielania jest szczególnie ważne dla międzybakteryjnej konkurencji, a ponadto wiele gatunków drobnoustrojów go posiada .

Badania przeprowadzone przez oba ośrodki naukowe pokazały, że enzymy, a dokładniej fosfolipazy, które są wydzielane przez typ VI systemu sekrecji działają jedynie w stosunku do błony komórkowej komórki konkurencyjnych, a nie błony bakterii wydzielającej owy enzym.  Zespoły badawcze z obu uniwersytetów zdecydowały się na przebadanie genów oraz białek drobnoustrojów takich jak  Pseudomonas aeruginosa, bakterii glebowej odpowiedzialnej za zapalenia jelit, płuc czy posocznicę o ciężkim przebiegu  i Vibrio cholerae, patogenu, który powoduje biegunkę o charakterze izotonicznym. Czynniki teodpowiedzialne są za wcześniej wspomniany już mechanizm obronny komórki wytwarzającej fosfolipazy. Dodatkowo bakterie te w toku  ewolucji wytworzyły  wiele strategii obronnych przed mechanizmami zwalczania ich przez gospodarza czy też przed drobnoustrojami, z którymi konkurowały w środowisku.

 W toku badań okazało się również, że bakterie, które produkują toksyny, w tym przypadku fosfolipazy, w tym samym momencie produkują także białka, które chronią je przed samozniszczeniem. Zespół potwierdził ten fakt za pomocą stworzenia mutantów pozbawionych genów odpowiadających za ekspresję białka ochronnego, co sprawiło, że integralność błony zmutowanych drobnoustrojów została znacznie osłabiona, a komórki ulegały samozatruciu.

Obecnie,  bakteryjne fosfolipazy znane są jako silne mediatory wirulencji. Wyniki, jakie uzyskano w toku badań podważają znane nam założenia ustalone co do fosfolipaz i są nadzieją na opracowanie nowych strategii terapii antybakteryjnych.

Malwina Kawka

Żródło:

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12074.html