![](\"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-content\/uploads\/sites\/14\/images\/azra\/bakterije.jpg\")
Mnoge infekcije koje su rezistentne na lijekove posljedica su bakterijskih biofilmova, strukturiranih agregata bakterija koje \u017eive na povr\u0161inama i koje su izuzetno otporne na okoli\u0161ne stresove.<\/p>\nMnoge infekcije koje su rezistentne na lijekove posljedica su bakterijskih biofilmova, strukturiranih agregata bakterija koje \u017eive na povr\u0161inama i koje su izuzetno otporne na okoli\u0161ne stresove.<\/p>\n
Ovi biofilmovi utje\u010du na ljudsko zdravlje na mnogo na\u010dina – cisti\u010dna fibroza, na primjer, bolest je u kojoj pacijenti umiru od infekcija bakterijskim biofilmovima di\u0161nih putova, a koje su otporne na \u010dak najsna\u017enije antibiotike. Sada su UCLA istra\u017eiva\u010di i njihovi kolege otkrili da tijekom po\u010detne faze formiranja biofilma bakterije mogu zapravo uspravno stajati i “hodati”, kao dio njihove prilagodbe na povr\u0161inu.<\/p>\n
“Bakterija postoji u dva fiziolo\u0161ka stanja: slobodno plivaju\u0107e, jednostani\u010dno planktonsko stanje i u stanju povr\u0161inski ure\u0111enog biofilma; guste, strukturirane zajednice stanica kojom upravljaju svojom vlastitim sociologijom”, rekao je Gerard Wong, profesor biotehnike na UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science<\/em> te California NanoSystems Institute<\/em> na UCLA-u. “Bakterije u biofilmovima se fenotipski razlikuju od slobodno plivaju\u0107ih bakterija iako su genomski identi\u010dne. Kao dio njihove prilagodbe na povr\u0161inu i postojanje zajednice, razli\u010diti geni su aktivni ili isklju\u010deni u bakterija u biofilmovima, \u0161to dovodi do drasti\u010dno druk\u010dijeg pona\u0161anja ” rekao je znanstvenik.<\/p>\n U istra\u017eivanju, koje se pojavljuje u trenutnom broju \u010dasopisa Science<\/em>, Wong i njegova istra\u017eiva\u010dka grupa opisuju novu povr\u0161insku adaptaciju – mehanizam pokretnosti – “hodanje”, koji je promatran kod Pseudomonas aeruginosa<\/em>, patogena koji formira biofilm koji je djelomi\u010dno odgovoran za smrtonosne infekcije kod cisti\u010dne fibroze. Ono \u0161to omogu\u0107ava to uspravno hodanje su privjesci imena tip IV pili, koji funkcioniraju kao analozi nogama. \u0160tovi\u0161e, hodanje omogu\u0107ava P. aeruginosa da se kre\u0107e optimiziranim putanjama za istra\u017eivanje povr\u0161ine, kako bi se mogle u\u010dinkovitije hraniti. Uspravna orijentacija je za bakterije tako\u0111er i prvi korak u povr\u0161inskoj nevezanosti.<\/p>\n “Mi smo pokazali da vertikalna orijentacija ima presudnu ulogu u klju\u010dnim doga\u0111ajima \u017eivotnih ciklusa: okomito orijentirane bakterije mogu se lak\u0161e odvojiti od povr\u0161ina, \u0161to im dopu\u0161ta da se u\u010dinkovitije \u0161ire i raspr\u0161uju”, rekla je Jacinta Conrad, biv\u0161a postdoktorska istra\u017eiva\u010dica iz Wongove grupe i profesorica asistentica kemijskog i biomolekularnog in\u017eenjerstva na University of Houston<\/em>. “Na\u0161 jedinstveni doprinos je izravno povezivanje jednostani\u010dnog pona\u0161anja s odre\u0111enim doga\u0111ajima u \u017eivotnom ciklusu bakterija i time pokazivanje kako se s jednostani\u010dna pokretljivost utje\u010de na morfologiju.”<\/p>\n Istra\u017eiva\u010dki tim je bio u mogu\u0107nosti razviti niz mehanizama za pretra\u017eivanje i ra\u010dunalnih programa koji koriste algoritme za pra\u0107enje \u010destica kako bi kvantitativno analizirali vremensko odmicanje u mikroskopskim filmovima bakterijskog kretanja po povr\u0161inama. “Prije toga, studenti su manualno morali gledati stanice i zatim mukotrpno ih pratiti od jednog okvira do sljede\u0107eg”, kazao je Wong. “Na\u0161 nam ra\u010dunalni pristup omogu\u0107uje pove\u0107anje volumena podataka analiziranih 100.000 puta i obavljanje potrebnih analiza u samo nekoliko sati, a ne nekoliko mjeseci.<\/p>\n “\u0160tovi\u0161e, dajemo smisao ovoj planini informacija koriste\u0107i se pristupima temeljenim na mehanizmima za tra\u017eenje. Ovo predstavlja veliki napredak u na\u010dinu na koji koristimo mikroskope.” Rad je proveden u suradnji sa istra\u017eiva\u010dkom grupom na University of Notre Dame<\/em> koju je vodio Joshua Shrout, profesor asistent na odjelu gra\u0111evinarstva i geolo\u0161kih znanosti te na Eck Institute for Global Health<\/em>.<\/p>\n “Infekcije s P. aeruginosa<\/em> su na\u017ealost vode\u0107i uzrok smrti osoba s cisti\u010dnom fibrozom,” rekao je Shrout. “Osim ovih infekcija plu\u0107a, P. aeruginosa<\/em> uzrokuje i infekcije ko\u017ee i o\u010diju te gastrointestinalne infekcije. Kad smo nau\u010dili kako P. aeruginosa<\/em> kolonizira povr\u0161inu, mo\u017eda mo\u017eemo i razviti bolje metode za lije\u010denje tih infekcija. Jedan od najuzbudljivijih \u010dimbenike ovog rada za mene je potencijal za posljedice velikog razmjera. “Formiranje biofilma je sveprisutno u ljudskom zdravlju, te tako\u0111er u raznim industrijskim promjenama. Obrastanje uslijed biofilma pove\u0107ava hidrodinami\u010dki otpor na brodovima, \u0161to dovodi do pove\u0107anja potro\u0161nje goriva, te tako\u0111er doprinosi pove\u0107anju tro\u0161kova za pro\u010di\u0161\u0107avanje vode, nafte i preradu hrane . Kontrolirano formiranje biofilma omogu\u0107iti \u0107e nam tako da smanjimo probleme vezane uz obra\u0161taj u industrijama \u0161irokih razmjera.” <\/p>\n