A capa exterior pegañenta dos fungos e as bacterias, chamada «matriz extracelular» ou MEC, ten a consistencia dunha xelatina e actúa como unha capa e unha cuberta protectora. Mais segundo un estudo recente publicado na revista iScience, realizado pola Universidade de Massachusetts Amherst en colaboración co Instituto Politécnico de Worcester, a MEC dalgúns microorganismos forma un xel só en presenza de ácido oxálico ou outros ácidos simples. Dado que a MEC xoga un papel importante en todo, dende a resistencia aos antibióticos ata as tubaxes atascadas e a contaminación dos dispositivos médicos, comprender como os microorganismos manipulan as súas capas de xel pegañentas ten amplas implicacións para as nosas vidas diarias.

«Sempre me interesaron as matrices extracelulares microbianas», dixo Barry Goodell, profesor de microbioloxía na Universidade de Massachusetts Amherst e autor principal do artigo. «A xente adoita pensar na matriz extracelular como unha capa exterior protectora inerte que protexe os microorganismos. Pero tamén pode servir como conduto para os nutrientes e as encimas que entran e saen das células microbianas».
O revestimento cumpre varias funcións: a súa adherencia fai que os microorganismos individuais poidan agruparse para formar colonias ou "biopelículas" e, cando suficientes microorganismos o fan, pode obstruír as tubaxes ou contaminar equipos médicos.
Pero a cuncha tamén debe ser permeable: moitos microorganismos segregan diversas encimas e outros metabolitos a través da matriz extracelular, cara ao material que queren comer ou infectar (como madeira podre ou tecido de vertebrados) e, unha vez que as encimas completaron o seu traballo, a tarefa da dixestión é devolver os nutrientes a través da matriz extracelular.
Isto significa que a ECM non é só unha capa protectora inerte; de ​​feito, como demostraron Goodell e os seus colegas, os microorganismos parecen ter a capacidade de controlar a viscosidade da súa ECM e, polo tanto, a súa permeabilidade. Como o fan?
Nos fungos, a secreción parece ser ácido oxálico, un ácido orgánico común que se atopa de forma natural en moitas plantas e, como descubriron Goodell e os seus colegas, moitos microorganismos parecen usar o ácido oxálico que segregan para unirse ás capas externas de carbohidratos, formando unha substancia pegañenta, unha matriz extracelular xelatinosa.
Pero cando o equipo o examinou máis de preto, descubriu que o ácido oxálico non só axudaba a producir a matriz extracelular (MEC), senón que tamén a «regulaba»: canto máis ácido oxálico engadían os microbios á mestura de carbohidratos e ácidos, máis viscosa se volvía a MEC. Canto máis viscosa se volva a MEC, máis impide que as moléculas grandes entren ou saian do microbio, mentres que as moléculas máis pequenas permanecen libres para entrar no microbio desde o ambiente e viceversa.
Este descubrimento pon en cuestión a comprensión científica tradicional de como os diferentes tipos de compostos liberados por fungos e bacterias chegan realmente destes microorganismos ao medio ambiente. Goodell e os seus colegas suxeriron que, nalgúns casos, os microorganismos poden ter que depender máis da secreción de moléculas moi pequenas para atacar a matriz ou o tecido do que depende o microorganismo para sobrevivir ou infectarse. Isto significa que a secreción de moléculas pequenas tamén pode desempeñar un papel importante na patoxénese se os encimas máis grandes non poden atravesar a matriz extracelular microbiana.
«Parece que hai un punto intermedio», dixo Goodell, «no que os microorganismos poden controlar os niveis de acidez para adaptarse a un ambiente particular, retendo algunhas das moléculas máis grandes, como os encimas, ao tempo que permiten que as moléculas máis pequenas pasen facilmente a través da matriz extracelular». «A modulación da matriz extracelular con ácido oxálico pode ser unha forma de que os microorganismos se protexan dos antimicrobianos e antibióticos, xa que moitos destes fármacos constan de moléculas moi grandes. É esta capacidade de personalización a que podería ser a clave para superar un dos principais obstáculos na terapia antimicrobiana, xa que manipular a matriz extracelular para facela máis permeable podería mellorar a eficacia dos antibióticos e antimicrobianos».

«Se podemos controlar a biosíntese e a secreción de pequenos ácidos como o oxalato en certos microbios, entón tamén podemos controlar o que entra nos microbios, o que podería permitirnos tratar mellor moitas enfermidades microbianas», dixo Goodell.
En decembro de 2022, o microbiólogo Yasu Morita recibiu unha subvención dos Institutos Nacionais de Saúde para apoiar a investigación destinada en última instancia a desenvolver novos tratamentos máis eficaces para a tuberculose.

Se queres máis información, envíame un correo electrónico.
Correo electrónico:
info@pulisichem.cn
Teléfono:
+86-533-3149598