La glueca ekstera tavolo de fungoj kaj bakterioj, nomata la "eksterĉela matrico" aŭ ECM, havas la konsistencon de ĵeleo kaj agas kiel protekta tavolo kaj ŝelo. Sed laŭ freŝdata studo en la revuo iScience, farita de la Universitato de Masaĉuseco Amherst en kunlaboro kun la Politeknika Instituto Worcester, la ECM de iuj mikroorganismoj formas ĝelon nur en la ĉeesto de oksala acido aŭ aliaj simplaj acidoj. Ĉar ECM ludas gravan rolon en ĉio, de antibiotika rezisto ĝis ŝtopitaj tuboj kaj poluado de medicinaj aparatoj, kompreni kiel mikroorganismoj manipulas siajn gluecajn ĝeltavolojn havas larĝajn implicojn por niaj ĉiutagaj vivoj.

“Mi ĉiam interesiĝis pri mikrobaj eksterĉelaj ĉeloj (ECM),” diris Barry Goodell, profesoro pri mikrobiologio ĉe la Universitato de Masaĉuseco Amherst kaj ĉefa aŭtoro de la artikolo. “Homoj ofte pensas pri la ECM kiel inerta protekta ekstera tavolo, kiu protektas mikroorganismojn. Sed ĝi ankaŭ povas servi kiel konduktilo por nutraĵoj kaj enzimoj en kaj el mikrobaj ĉeloj.”
La tegaĵo servas plurajn funkciojn: ĝia glueco signifas, ke individuaj mikroorganismoj povas kunbuliĝi por formi koloniojn aŭ "biofilmojn", kaj kiam sufiĉe da mikroorganismoj faras tion, ĝi povas ŝtopi tubojn aŭ polui medicinan ekipaĵon.
Sed la ŝelo devas ankaŭ esti permeabla: multaj mikroorganismoj sekrecias diversajn enzimojn kaj aliajn metabolitojn tra la eksterĉela matrico (ECM), en la materialon, kiun ili volas manĝi aŭ infekti (kiel putra ligno aŭ vertebrula histo), kaj poste, post kiam la enzimoj kompletigis sian laboron, la tasko de digestado - redoni nutraĵojn tra la ECM.
Tio signifas, ke eksterĉela matrico (ECM) ne estas nur inerta protekta tavolo; fakte, kiel Goodell kaj kolegoj montris, mikroorganismoj ŝajnas havi la kapablon kontroli la viskozecon de sia ECM kaj tial ĝian permeablon. Kiel ili faras tion?
Ĉe fungoj, la sekrecio ŝajnas esti oksala acido, komuna organika acido kiu nature troviĝas en multaj plantoj, kaj, kiel Goodell kaj liaj kolegoj malkovris, multaj mikroorganismoj ŝajnas uzi la oksalatan acidon, kiun ili sekrecias, por ligiĝi al eksteraj tavoloj de karbonhidratoj, formante gluecan substancon, ĵelecan eksterĉelan matricon (ECM).
Sed kiam la teamo rigardis pli atente, ili malkovris, ke oksala acido ne nur helpis produkti eksterĉelan matricon (ECM), sed ankaŭ "reguligis" ĝin: ju pli da oksala acido la mikroboj aldonis al la karbonhidrato-acida miksaĵo, des pli viskoza la ECM fariĝis. Ju pli viskoza la ECM fariĝas, des pli ĝi malhelpas grandajn molekulojn eniri aŭ forlasi la mikrobon, dum pli malgrandaj molekuloj restas liberaj eniri la mikrobon el la ĉirkaŭaĵo kaj inverse.
Ĉi tiu malkovro defias tradician sciencan komprenon pri kiel la diversaj specoj de komponaĵoj liberigitaj de fungoj kaj bakterioj efektive atingas la medion de ĉi tiuj mikroorganismoj. Goodell kaj kolegoj sugestis, ke en iuj kazoj mikroorganismoj eble devos pli dependi de la sekrecio de tre malgrandaj molekuloj por ataki la matricon aŭ histon, de kiu la mikroorganismo dependas por postvivi aŭ infektiĝi. Ĉi tio signifas, ke sekrecio de malgrandaj molekuloj ankaŭ povas ludi gravan rolon en patogenezo, se pli grandaj enzimoj ne povas trapasi la mikroban eksterĉelan matricon.
“Ŝajnas esti meza vojo,” diris Goodell, “kie mikroorganismoj povas kontroli acidecnivelojn por adaptiĝi al specifa medio, retenante kelkajn el la pli grandaj molekuloj, kiel ekzemple enzimoj, dum permesante al pli malgrandaj molekuloj facile trapasi la eksterĉelan matricon (ECM). “Modulado de la ECM per oksala acido povus esti maniero por mikroorganismoj protekti sin kontraŭ antimikrobaj agentoj kaj antibiotikoj, ĉar multaj el ĉi tiuj drogoj konsistas el tre grandaj molekuloj. Ĝuste ĉi tiu adaptiĝkapablo povus esti la ŝlosilo por superi unu el la ĉefaj obstakloj en antimikroba terapio, ĉar manipuli la ECM por igi ĝin pli permeabla povus plibonigi la efikecon de antibiotikoj kaj antimikrobaj agentoj.”

“Se ni povas kontroli la biosintezon kaj sekrecion de malgrandaj acidoj kiel oksalato en certaj mikroboj, tiam ni ankaŭ povas kontroli kio eniras la mikrobojn, kio povus permesi al ni pli bone trakti multajn mikrobajn malsanojn,” diris Goodell.
En decembro 2022, mikrobiologo Yasu Morita ricevis stipendion de la Naciaj Institutoj de Sano por subteni esploradon finfine celantan disvolvi novajn, pli efikajn kuracadojn kontraŭ tuberkulozo.

Se vi ŝatus pliajn informojn, bonvolu sendi al mi retpoŝton.
Retpoŝto：
info@pulisichem.cn
Telefono：
+86-533-3149598