"Чувство кворума" у Borrelia burgdorferi

[Vatrushka]

Серьёзной проблемой клинической практики является широкое распространение устойчивых форм микроорганизмов, снижающее эффективность применения антибактериальных препаратов. Особенную трудность представляет повышенная лекарственная устойчивость бактерий в биоплёнках.
Для синтеза факторов вирулентности, антибиотиков и формирования биоплёнок бактерии часто используют реакции кворум-сенсинга.

Поэтому изучение механизмов таких реакций открывает новые возможности для предупреждения и лечения болезней, вызванных микробными агентами, а также позволяет по-иному взглянуть на сложный комплекс межвидовых бактериальных взаимодействий


Межвидовые взаимодействия микроорганизмов
Главной сигнальной молекулой при межвидовых коммуникациях является AI-2.
Подтверждением этому является факт обнаружения гена luxS, кодирующего фермент, необходимый для синтеза молекулы AI-2, у нескольких родов бактерий ротовой полости.
Антибиотики и антимикробная терапия :: Антибиотики и антимикробная терапия


Вот что нашла LuxS-Mediated Quorum Sensing in Borrelia burgdorferi, the Lyme Disease Spirochete
Теперь мы видим, что эти спирохеты используют белки семейства LuxS. С помощью их синтезируют сигнальную молекулу аутоиндуктор-2 (АИ-2) . (насколько я поняла это первое упоминание исследование о кворум сенсинге у спирохет)

Вроде ничего супер ценного, но интересно. Боррелия запускает сигнальные молекулы в среду, в которой находится, для своих последующих коварных целей ( для экспрессии определенных видов белков, по ситуации и в зависимости от окружающей среды). Мутантный в регуляции генов штамм боррелии не имел способности вызвать заболевание

Что это нам дает? А пока ничего
Только :
По причине того, что у многих патогенов животных и растений системы кворум-сенсинга контролируют вирулентность, эти системы можно рассматривать как потенциальные мишени для действия антимикробных агентов. Во-первых, одна из стратегий состоит в ингибировании синтеза молекул - предшественников ацилгомосеринлактонов или самих ацилгомосеринлактонов. Во-вторых, мишенью лекарственных препаратов могут служить системы, контролирующие выброс и диффузию ацилгомосеринлактонов. В-третьих, ацилгомосеринлактон-подобные антагонисты могут конкурировать с ацилгомосеринлактонами за связывание с гомологами LuxR. В-четвертых, возможно применение ферментов, расщепляющих ацилгомосеринлактоны, а также антител к этим молекулам. И, наконец, как было показано недавно, гены аiiА, кодирующие лактоназы, осуществляющие деградацию ацилгомосеринлактонов, могут быть внедрены в геном растений, экспрессируясь в котором, они могли бы обеспечивать защиту растению-хозяину от патогенных микроорганизмов. Так, трансгенные растения табака с включенным аiiА-геном успешно противостояли заражению E.carotovora.

Ну, а наш геном менять наверное все таки не стОит)

 

[Niko]

Вот про именно такую функцию блебсов я не читала, хотя эти пузырьки логически вполне подходят для обмена геноматериала.

Да, ошиблась, кворум сенсинг это уже давно не теория)
А вот именно про спирохет и их и кворум сенсинг я вроде и не встречала данных. Да и пишут, что у боррелий не наблюдается резистентность к ранее используемым антибиотикам, а резистентность вроде основная причина для чего этот механизм активно изучается .

Межвидовые взаимодействия микроорганизмов
Главной сигнальной молекулой при межвидовых коммуникациях является AI-2.
Подтверждением этому является факт обнаружения гена luxS, кодирующего фермент, необходимый для синтеза молекулы AI-2, у нескольких родов бактерий ротовой полости.
Антибиотики и антимикробная терапия :: Антибиотики и антимикробная терапия

Вот что нашла LuxS-Mediated Quorum Sensing in Borrelia burgdorferi, the Lyme Disease Spirochete
Теперь мы видим, что эти спирохеты используют белки семейства LuxS. С помощью их синтезируют сигнальную молекулу аутоиндуктор-2 (АИ-2) . (насколько я поняла это первое упоминание исследование о кворум сенсинге у спирохет)

Вроде ничего супер ценного, но интересно. Боррелия запускает сигнальные молекулы в среду, в которой находится, для своих последующих коварных целей ( для экспрессии определенных видов белков, по ситуации и в зависимости от окружающей среды). Мутантный в регуляции генов штамм боррелии не имел способности вызвать заболевание

Что это нам дает? А пока ничего
Только :
По причине того, что у многих патогенов животных и растений системы кворум-сенсинга контролируют вирулентность, эти системы можно рассматривать как потенциальные мишени для действия антимикробных агентов. Во-первых, одна из стратегий состоит в ингибировании синтеза молекул - предшественников ацилгомосеринлактонов или самих ацилгомосеринлактонов. Во-вторых, мишенью лекарственных препаратов могут служить системы, контролирующие выброс и диффузию ацилгомосеринлактонов. В-третьих, ацилгомосеринлактон-подобные антагонисты могут конкурировать с ацилгомосеринлактонами за связывание с гомологами LuxR. В-четвертых, возможно применение ферментов, расщепляющих ацилгомосеринлактоны, а также антител к этим молекулам. И, наконец, как было показано недавно, гены аiiА, кодирующие лактоназы, осуществляющие деградацию ацилгомосеринлактонов, могут быть внедрены в геном растений, экспрессируясь в котором, они могли бы обеспечивать защиту растению-хозяину от патогенных микроорганизмов. Так, трансгенные растения табака с включенным аiiА-геном успешно противостояли заражению E.carotovora.

Ну, а наш геном менять наверное все таки не стОит)

Мне кажется если будет найден препарат, способный влиять на на кворум боррелии, это серьезно улучшит терапию хронических форм.
Quorum Sensing vs Quorum Quenching: A Battle with No End in Sight

вот еще любопытная ссылка на эту тему, только, к сожалению, пока не понятно какая практическая нам польза от этого