Hvordan bakteriel kommunikation 'går med strømmen' for at forårsage infektion, blokering

1. Signalproduktion:

- Bakterier producerer kemiske signalmolekyler kaldet autoinducere.

- I takt med at bakteriepopulationen vokser, stiger koncentrationen af ​​autoinducere.

2. Signaldetektering:

- Når autoinducerkoncentrationen når en vis tærskel, binder den sig til specifikke receptorer på bakterierne.

3. Koordineret genekspression:

- Binding af autoinducere til receptorer udløser en kaskade af begivenheder, der fører til ændringer i genekspression.

- Dette resulterer i produktion af forskellige virulensfaktorer, toksiner og enzymer, der bidrager til infektion og blokering.

4. Biofilmdannelse:

- Quorum sensing regulerer også dannelsen af ​​biofilm, som er samfund af bakterier, der klæber til overflader og er beskyttet af en selvproduceret matrix.

- Biofilm er meget modstandsdygtig over for antibiotika og bidrager til kroniske infektioner.

5. Spredning af infektion:

- Bakteriel kommunikation gør det muligt for bakterier at koordinere deres handlinger, hvilket gør dem i stand til at sprede en infektion mere effektivt.

- For eksempel, i tilfælde af uropatogene E. coli (UPEC), hjælper quorum sensing bakterier med at kolonisere urinvejene og forårsage urinvejsinfektioner (UVI).

6. Unddragelse af værtssvar:

- Bakterier bruger kvorumssansning til at fornemme og reagere på ændringer i værtsmiljøet.

- De kan modificere deres virulensfaktorer og resistensmekanismer for at undgå værtens immunrespons og fortsætte i kroppen.

7. Antibiotikaresistens:

- Quorum sensing kan også bidrage til antibiotikaresistens.

- Bakterier kan bruge quorum sensing til at regulere ekspressionen af ​​antibiotiske effluxpumper eller modificere deres cellevægsstruktur for at reducere antibiotikaeffektiviteten.

8. Blokeringsdannelse:

- I visse tilfælde kan bakteriel kommunikation føre til dannelse af blokeringer i kroppen.

- For eksempel, i tilfælde af Pseudomonas aeruginosa, regulerer quorum sensing produktionen af ​​alginat, et polysaccharid, der bidrager til dannelsen af ​​biofilmlignende strukturer, der kan blokere medicinsk udstyr eller forårsage respiratoriske blokeringer hos patienter med cystisk fibrose.

Forståelse af bakteriel kommunikation og quorum sensing er afgørende for at udvikle nye strategier til at bekæmpe bakterielle infektioner og forhindre blokeringer forårsaget af bakterier. Ved at målrette quorum sensing-mekanismer er det muligt at forstyrre bakteriel kommunikation, reducere virulens og forbedre behandlingsresultater.