Une nouvelle protection possible contre la formation de biofilm, les polymères trouvés dans le mucus, a été découverte par une équipe de chercheurs du MIT.

Les biofilms sont des feuilles gluantes d'accumulation bactérienne qui créent un grave danger dans les milieux médicaux et industriels. Une fois enracinée, les biofilms sont extrêmement difficiles à éliminer, et beaucoup de recherches ont contribué à déterminer comment prévenir et éliminer ces agents nuisibles.

Mucus est utile

L'équipe d'ingénieurs biologiques, dont le travail a été publié en Biologie actuelle , A découvert que ces polymères, appelés mucines, sont capables d'attraper des bactéries et de les empêcher de coller ensemble sur une surface, ce qui les rend inoffensifs.

Katharina Ribbeck, Eugene Bell Career Development Assistant Professeur de génie biologique et auteur principal du document dit:

"Mucus est un matériau qui s'est développé sur des millions d'années d'évolution pour gérer nos interactions avec le monde microbien. Je suis sûr que nous pouvons en trouver l'inspiration pour de nouvelles stratégies pour prévenir les infections et la colonisation bactérienne".

Les revêtements de mucoïdes pourraient aider à prévenir la formation de biofilm sur les dispositifs médicaux et trouver des implémentations dans l'hygiène personnelle, par exemple en les combinant avec des produits comme le dentifrice et le rince-bouche, ce qui pourrait stimuler les défenses du corps, en particulier chez les personnes dont le mucus a été utilisé.

Comment arrêter les bactéries de Ganging Up

Le mucus court le long des surfaces mouillées du corps, des zones comme les voies respiratoires et les voies digestives. "La vision du mécopie sur les manuels scolaires est qu'il constitue un obstacle à l'infection, mais il n'est pas du tout clair comment cela se fait", dit Ribbeck.

Pour répondre à cette question, Ribbeck et son équipe ont examiné le comportement de la bactérie Pseudomonas aeruginosa dans une méthode de croissance contenant des mucines purifiées solubles, de longues protéines complétées par plusieurs molécules de sucre fixées.

Pour que les bactéries se déplacent à travers la couche de mucus et infectent les tissus ci-dessous, ils doivent créer des groupes qui peuvent adhérer à la surface du tissu. Les cellules immunitaires sont spécialisées dans la lutte contre les cellules bactériennes simples, par conséquent, les grappes de bactéries sont plus difficiles à éliminer.

Ribbeck explique:

"En général, vous voulez avoir des bactéries à proximité, vous ne voulez pas qu'elles s'associent. Vous voulez les mélanger avec beaucoup d'autres bactéries qui vous conviennent. Vous ne voulez pas qu'une seule espèce prenne le contrôle, Car alors ils peuvent surpasser le système."

Dans l'étude en cours, les chercheurs ont constaté que les mucines inhibent la formation de grappes bactériennes en ne leur permettant pas de coller, ce qui est crucial pour qu'elles se regroupent. Lorsque les bactéries peuvent se déplacer, elles se terminent par un mélange gooey et font moins de dégâts.

Ribbeck dit: «Les mucines ont la capacité de supprimer la virulence en gardant les cellules séparées. C'est comme garder vos enfants dans des pièces séparées, de sorte qu'ils resteront en panne».

Parfois, les bactéries peuvent violer ce système de défense et créer des infections. Cela peut être accéléré par une diminution du mucus due à la déshydratation, à la chimiothérapie et au vieillissement, ou dans les poumons bouchés de mucus de patients atteints de fibrose kystique.

Gestion du comportement microbien

Le principal effet positif de l'utilisation de mucines comme revêtement antimicrobien est que la substance démobilise les bactéries pathogènes sans les mettre fin.

Cela étant dit, il est moins probable que les bactéries puissent développer une résistance aux mucines, comme elles le font aux médicaments antibiotiques. Les bactéries avantageuses qui vivent sur les muqueuses survivent également.

Ribbeck dit: "C'est un bon mécanisme où vous supprimez simplement les traits de virulence sans tuer les bactéries. C'est la façon dont la nature de gérer le comportement microbien d'une manière qui pourrait être utile pour profiter".

Ribbeck et son équipe examinent maintenant comment les mucines bloquent les bactéries d'être mobiles, ainsi que la façon dont elles inhibent l'infection par des bactéries non mobiles. Elle étudie également les interactions de mucine avec d'autres organismes pathogènes, comme les levures.

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