Science

Odkrycie nowego mechanizmu obronnego u bakterii

Model mechanizmu A (światło zielony) komórka bakteryjna wykrywa źródło stresu i zostaje aktywowana (ciemny zielony). Ozdabia się alarmonami (przedstawionymi jako czerwone trójkąty) i może je przekazywać poprzez kontakt komórka-komórka z sąsiednimi komórkami (czarne strzałki). Gdy pojawi się źródło stresu, odsetek aktywowanych komórek wzrasta i przekształca niezestresowane sąsiednie komórki, uruchamiając mechanizm.

W obliczu antybiotyku, substancji toksycznej lub innego źródła znacznego stresu bakterie są w stanie aktywować mechanizm obronny, wykorzystując komunikację międzykomórkową, aby „ostrzegać” nienaruszone bakterie, które mogą następnie przewidzieć, osłonić się i rozprzestrzenić sygnał ostrzegawczy. Ten mechanizm 1 został właśnie opisany po raz pierwszy przez zespół naukowców 2 z CNRS i Université de Toulouse III – Paul Sabatier. Toruje on drogę do opracowania nowych, skuteczniejszych terapii antybiotykowych, które mogą być ukierunkowane na ten bakteryjny system komunikacji.

Gdy bakterie dostrzegą źródło stresu, wkraczają do akcji, indukując zmiany w ekspresji niektórych genów i ich właściwościach fizjologicznych, aby uczynić je mniej podatnymi na wykrytą śmiertelną substancję. Produkują również małe białka „alarmone” 3 na swojej powierzchni, aby skontaktować się i aktywować losowe sąsiadujące bakterie. Niezestresowane bakterie mogą zmieniać stan tylko w obecności wystarczającej ilości alarmonów. Tak więc tylko źródło stresu dostrzeżone przez wystarczającą liczbę bakterii może wywołać propagację tej aktywacji 4 .

Mechanizm ten oferuje kilka zalet: ogranicza niepotrzebne zużycie energii i umożliwia szybką i skoordynowaną reakcję w populacji. Ponieważ aktywacja jest stopniowa, z czasem tworzy różnorodność w populacji, zwiększając tym samym szanse bakterii na przeżycie.

Wyniki te, opublikowane 10 lipca w czasopiśmie Nature Communications, zostały potwierdzone badaniami przeprowadzonymi na populacjach kilkunastu różnych rodzin antybiotyków. Paciorkowiec pneumoniaebakteria wywołująca zakażenia pneumokokowe.

    2 Praca w Laboratoire de microbiologie et de génétique moléculaires (CNRS/ Université Toulouse III-Paul Sabatier) 4 Zapobiega to uruchomieniu mechanizmu, gdy źródło stresu dotyczy tylko jednej komórki bakteryjnej. Aktywacja spowodowana wewnętrznym źródłem stresu, które jest unikalne dla komórki, na przykład, nie uruchamia mechanizmu.

Kompetencje w zakresie pneumokoków stanowią czujnik zdrowia populacji, wpływający na wielopoziomową heterogeniczność reakcji na antybiotyki. Marc Prudhomme, Calum HG Johnston, Anne-Lise Soulet, Anne Boyeldieu, David De Lemos, Nathalie Campo i Patrice Polard. Komunikacja przyrodnicza10 lipca 2024 r.

Source

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button