Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Onderzoekers identificeren hoe bacteriën overleven in zuurstofarme omgevingen

In een belangrijke doorbraak hebben onderzoekers van de Universiteit van East Anglia (UEA) het mechanisme ontdekt waarmee de bacterie *Pseudomonas aeruginosa* overleeft in zuurstofarme omgevingen. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor chronische longinfecties zoals cystische fibrose en bronchiëctasie.

*Pseudomonas aeruginosa* is een bacterie die veel voorkomt in de bodem en het water. Het is ook een opportunistische ziekteverwekker, wat betekent dat het infecties kan veroorzaken bij mensen met een verzwakt immuunsysteem. Sterker nog:*P. aeruginosa* is een belangrijke oorzaak van chronische longinfecties bij mensen met cystische fibrose en bronchiëctasie.

De bacterie kan overleven in zuurstofarme omgevingen door een molecuul te produceren dat pyocyanine wordt genoemd. Pyocyanine is een blauwgroen pigment dat giftig is voor andere bacteriën, maar het helpt ook *P. aeruginosa* om te overleven door op zoek te gaan naar zuurstof.

Eerdere studies hebben aangetoond dat de productie van pyocyanine essentieel is voor *P. aeruginosa* om infecties bij muizen te veroorzaken. Het exacte mechanisme waarmee pyocyanine de bacterie helpt te overleven in zuurstofarme omgevingen is echter onbekend.

In de huidige studie gebruikten de UEA-onderzoekers een combinatie van genetische en biochemische technieken om het mechanisme te identificeren waarmee pyocyanine *P. aeruginosa* om te overleven in zuurstofarme omgevingen. Ze ontdekten dat pyocyanine zich bindt aan een eiwit genaamd C55 in het celmembraan van de bacterie. Deze bindingsgebeurtenis veroorzaakt een signaaltransductieroute die leidt tot de activering van een aantal genen die betrokken zijn bij het zuurstofmetabolisme.

De onderzoekers ontdekten ook dat pyocyanine *P. aeruginosa* om biofilms te vormen. Biofilms zijn gemeenschappen van bacteriën die zich aan een oppervlak hechten. Biofilms worden vaak aangetroffen bij chronische longinfecties. De onderzoekers ontdekten dat pyocyanine *P. aeruginosa* om biofilms te vormen door de productie van een molecuul genaamd rhamnolipiden te verhogen. Rhamnolipiden zijn oppervlakteactieve stoffen die bacteriën helpen zich aan oppervlakken te hechten.

De ontdekking van het mechanisme waarmee *P. aeruginosa* overleeft in zuurstofarme omgevingen zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor chronische longinfecties zoals cystische fibrose en bronchiëctasie. Het zou bijvoorbeeld mogelijk kunnen zijn om medicijnen te ontwikkelen die de binding van pyocyanine aan C55 remmen. Dergelijke medicijnen kunnen *P. aeruginosa* niet kan overleven in zuurstofarme omgevingen en zou daarom kunnen helpen bij het bestrijden van chronische longinfecties.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift *Molecular Microbiology*.