De Universiteit van Iowa onderzoekers zijn erin geslaagd uitroeien opgericht biofilms van Staphylococcus aureus (stafylokok) door kapen een van de bacteriën de eigen regelgeving.
Hoewel de ontdekking is niet klaar voor klinische toepassing, de bevindingen bieden inzicht in een mechanisme voor de verspreiding stafylokok biofilms en kan helpen bij het identificeren therapeutische doelen.
Biofilms zijn gemeenschappen van bacteriën die groeien op vochtige oppervlakken, zoals hartkleppen, bot en medische implantaten. Ingekapseld in zelf geproduceerde slijm en zeer resistent tegen antibiotica en het lichaam het eigen immuunsysteem, biofilm infecties vormen een moeilijke en gevaarlijke medisch probleem. De bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Public Library of Science - Ziekteverwekkers (PLoS-pathogenen) op 25 april.
"We hebben aangetoond dat het activeren van de cellen 'communicatie-systeem, ook wel bekend als quorum sensing, in gevestigde biofilms zorgt ervoor dat de biofilm om snel te verspreiden," aldus Alexander Horswill, Ph.D., UI assistent-professor in de microbiologie en senior auteur van de studie. "Dit is het eerste verslag van een bestaande verspreiding route in Staphylococcus aureus. Als we kunnen aanboren dit mechanisme, dan is dat kan leiden tot betere behandelingen."
Quorum sensing is het mechanisme bacteriën te gebruiken voor cel-cel signalering. Deze mededeling systeem maakt het mogelijk bacteriën te reageren op veranderingen in de omgeving om te overleven en te gedijen. In Staphylococcus aureus, is het quorum-sensing-systeem ingeschakeld door autoinducing peptiden (AIP's), kleine moleculen die een ongewone cyclische structuur bevatten en hebben de vorm van een ring met een staart.
Eerder onderzoek, ook werkzaamheden op de UI, gesuggereerd dat dit quorum-sensing-systeem was betrokken bij de biofilm onthechting, maar het was moeilijk om de idee te testen, omdat er geen goede manier om AIP's te maken.
Dat is waar Horswill de expertise kwam inch In eerder onderzoek dat hij had ontwikkeld een enzymatische benadering voor de productie van cyclische peptiden. Met behulp van deze chemie, was hij in staat om grote hoeveelheden van de zuivere AIP's, waardoor het team biofilm verspreiding experimenten uit te voeren voor te bereiden.
"Uitzoeken hoe je deze signaalmoleculen synthetiseren, zodat we kunnen doen de verspreiding experimenten was een echte doorbraak", zei hij. "We gebruikten deze nieuwe methode te AIP te maken, voegde hij direct de gevestigde biofilms en keek hoe ze uit elkaar te blazen. En dat is wanneer de opwinding begon."
Nadat is vastgesteld dat de activering van de quorum-sensing-systeem in gevestigde biofilms triggers verspreiding van de biofilm, de UI-team is begonnen om de details van het mechanisme te onderzoeken. In het bijzonder, ontdekten ze het mechanisme afhankelijk van de aanwezigheid van actieve proteasen - enzymen die eiwitten afbreken.
"Als we meer kunnen leren over hoe het systeem werkt, dan is dat mogelijk nieuwe therapeutische doelen stellen", zegt Blaise Boles, Ph.D., UI postdoctoraal research fellow.