Πώς το φως μας βοηθά να ελέγξουμε την επικοινωνία των βακτηρίων και να αντιμετωπίσουμε τη μικροβιακή αντοχή

Παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον το ερώτημα πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη γνώση μας αναφορικά με την επικοινωνία των βακτηρίων, προκειμένου να αντιμετωπίσουμε την απειλή της μικροβιακής αντοχής.

Με αντίστοιχο τρόπο με εκείνον που πυροδοτούνται οι νευρώνες στον ανθρώπινο εγκέφαλο φαίνεται πως λειτουργούν και τα βακτήρια, χρησιμοποιώντας ηλεκτρισμό για να επικοινωνούν μεταξύ τους, καθώς και για να ανταποκρίνονται στα ερεθίσματα που λαμβάνουν απ’ το περιβάλλον τους. Επιστήμονες ανακάλυψαν πρόσφατα έναν τρόπο να ελέγχουν την ηλεκτρική σηματοδότηση των βακτηρίων, ούτως ώστε να κατανοήσουν πώς ακριβώς λειτουργεί η αντοχή που εκείνα αναπτύσσουν απέναντι στα αντιβιοτικά.

Ο τρόπος που ανακάλυψαν για τον έλεγχο των ηλεκτρικών σημάτων των βακτηρίων προβλέπεται να συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση των βακτηριακών λοιμώξεων, συμπεριλαμβανομένης βεβαίως της παγκόσμιας απειλής της μικροβιακής αντοχής. Η ηλεκτρική σηματοδότηση εμπλέκεται στην πρόσληψη των αντιβιοτικών από τα βακτήρια, ενώ ευθύνεται επίσης και για το γεγονός ότι κάποια εξ αυτών καταφέρνουν και επιβιώνουν από την έκθεσή τους σε αυτά.

Στη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Advanced Science, ερευνητές των πανεπιστημίων Γουόργουικ και Politecnico di Milano αναφέρουν ότι η έρευνά τους αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προόδου σε ό,τι έχει να κάνει με τη ρύθμιση των βακτηριακών ηλεκτρικών σημάτων μέσω της χρήσης φωτός. Ειδικότερα, η επιστημονική ομάδα που εκπόνησε την εργασία χρησιμοποίησε ένα μόριο, το Ziapin2, το οποίο δεσμεύεται στις μεμβράνες των βακτηρίων και αλλάζει τη δομή του όταν εκτίθεται στο φως, διαδραματίζοντας το ρόλο, όπως αναφέρεται, ενός «φωτοδιακόπτη» (photoswitch).

Ο Δρ Μουνεχίρο Ασάλι, αναπληρωτής καθηγητής του τμήματος Βιοεπιστημών του Πανεπιστημίου του Γουόργουικ, δήλωσε: «Διαπιστώσαμε ότι κατά την έκθεση σε μπλε-πράσινο φως, τα βακτήρια εμφάνισαν ένα ηλεκτρικό μοτίβο γνωστό ως υπερπόλωση. Δείξαμε ότι το Ziapin2 προκαλεί το άνοιγμα ειδικών καναλιών, προκαλώντας ηλεκτρικές μεταβολές στα βακτηριακά κύτταρα».

«Αν και ακόμη σε πρώιμο στάδιο, η τεχνική αυτή μπορεί να μας βοηθήσει στο μέλλον να κατανοήσουμε καλύτερα τα μικροβιακά φαινόμενα, όπως η σηματοδότηση από κύτταρο σε κύτταρο, η αποτελεσματικότητα των αντιβιοτικών και η μικροβιακή αντοχή», προσέθεσε η Δρ Ταϊλίς ντε Σόουζα, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Γουόργουικ.

Ο Τζουζέπε Πατερνό, επίκουρος καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Politecnico di Milano, ανέφερε ότι η εισαγωγή των μεθόδων που χρησιμοποιούν το φως για τον έλεγχο των βακτηρίων δύναται να αποτελέσει το ξεκίνημα μιας σειράς συναρπαστικών ερευνών επί του θέματος. Σύμφωνα με τον ίδιο, πέραν του ότι η έρευνα προσφέρει ένα νέο εργαλείο στις μελέτες που πραγματεύονται τη μικροβιακή αντοχή, η εν λόγω προσέγγιση των επιστημόνων μπορεί να αξιοποιηθεί και για τη δημιουργία υβριδίων, τα οποία μπορούν να αντιλαμβάνονται το φως και να εκτελούν χρήσιμες εργασίες, όπως, παραδείγματος χάριν, τη χορήγηση φαρμάκων σε δυσπρόσιτα σημεία του σώματος.

Σχετικά Άρθρα

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ