Χρησιμοποιούμε cookies για να βελτιώσουμε την εμπειρία σας. Συνεχίζοντας την περιήγησή σας σε αυτόν τον ιστότοπο συμφωνείτε με τη χρήση των cookies από εμάς. Περισσότερες πληροφορίες.
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature τον Μάρτιο του 2020 αναφέρει μια μοναδική πρωτεΐνη μεταφορέα που βρίσκεται στο βακτήριο Mycobacterium tuberculosis. Σε αντίθεση με άλλους μεταφορείς, αυτή η γιγάντια διαμεμβρανική πρωτεΐνη κυστιδίων βοηθά στη μεταφορά υδρόφιλων μορίων, ιδιαίτερα της βιταμίνης Β12 ή της κοβαλαμίνης, στις κυτταρικές μεμβράνες.
Η έρευνα βασίζεται στη χρήση κρυοηλεκτρονικής μικροσκοπίας για τη λήψη εικόνων μεταφορέων. Η φυματίωση είναι ένας πλήρης οργανισμός επειδή έχει όλα τα απαραίτητα γενετικά μηχανήματα για να παράγει κοβαλαμίνη στα κύτταρά του. Ωστόσο, πρέπει να λαμβάνει βιταμίνες από το εξωτερικό για επιτυχημένη κυτταρική διαίρεση.
Για να το πετύχει αυτό, χρησιμοποιεί έναν μεταφορέα βιταμίνης Β12, έναν από μια μεγάλη οικογένεια μεταφορέων κασέτας σύνδεσης ATP (ABC). Αυτές οι πρωτεΐνες χρησιμοποιούν τη χημική ενέργεια που αποθηκεύεται στα μόρια ATP για να μεταφέρουν μόρια υποστρώματος στις κυτταρικές μεμβράνες. Αυτοί οι μεταφορείς εμπλέκονται επίσης σε η μεταφορά πεπτιδίων όπως η βλεομυκίνη, τα οποία αναστέλλουν την ανάπτυξη μικροοργανισμών. Αυτό είναι ένα περίεργο φαινόμενο, λέει ο ερευνητής Dirk Slotboom, ο οποίος λέει ότι δύο πολύ διαφορετικά μόρια σπάνια μεταφέρονται από τον ίδιο μεταφορέα.
Αυτό ώθησε την τρέχουσα μελέτη να εξετάσει τη δομή αυτής της μοναδικής πρωτεΐνης.» «Ήταν μια μακρά διαδικασία, αλλά καταλήξαμε να τη σπάσουμε χρησιμοποιώντας κρυοηλεκτρονική μικροσκοπία», είπε ο Slotboom. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά: Η πρωτεΐνη περιείχε κάτι που θα μπορούσε να περιγραφεί μόνο ως γιγάντιο, μια μεγάλη κοιλότητα γεμάτη με νερό που εκτεινόταν στην κυτταρική μεμβράνη. Όλο το πλάτος, η χωρητικότητα είναι 7.700 κυβικά άνγκστρομ - έως και επτά μόρια κοβαλαμίνης, σύμφωνα με τους ερευνητές .
Η ίδια η δουλειά του μεταφορέα φαίνεται απλή: απλώς αδειάζει τον εαυτό του και βάζει τα πάντα στο νερό. Εξ ου και η αναλογία του φράγματος. Αυτό μπορεί να είναι το πώς μπορεί να μεταφέρει βιταμίνες και αντιβιοτικά πεπτίδια ταυτόχρονα, αν και οι δομές τους είναι πολύ διαφορετικές.
Οι μη επιλεκτικές δυνατότητες μεταφοράς έχουν επίσης τα μειονεκτήματά τους, το πιο προφανές από τα οποία είναι η αναποτελεσματικότητα. Ωστόσο, αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα σε αυτήν την περίπτωση, ο βάκιλος χρειάζεται μόνο να απορροφήσει έναν περιορισμένο αριθμό μορίων κοβαλαμίνης για να ολοκληρώσει τον αναπαραγωγικό του κύκλο που διαρκεί περίπου 24 ώρες.
Οι ερευνητές εξεπλάγησαν από τη διαφορά μεταξύ αυτού του μεταφορέα και οποιουδήποτε άλλου γνωστού συμβατικού μεταφορέα. Σχολίασαν: «Αλλάζει τον τρόπο που βλέπουμε τη βακτηριακή φυσιολογία. Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι άλλα βακτηριακά είδη έχουν παρόμοια συστήματα, που σημαίνει ότι αποκτούν μόρια τυχαία από το περιβάλλον».
Από την άλλη πλευρά, οι ερευνητές ενδιαφέρονται για την πιθανότητα ότι τα ανθρώπινα κύτταρα μπορεί επίσης να έχουν πολύ παρόμοιους μηχανισμούς για τη μεταφορά ουσιών όπως η κοβαλαμίνη. Αυτή η βιταμίνη αρχικά συνδέεται με ένα γαστρικό πεπτίδιο που ονομάζεται ενδογενής παράγοντας. Αυτό το πεπτίδιο προέρχεται από εξειδικευμένα βρεγματικά κύτταρα στην επένδυση του στομάχου και επιτρέπει στη βιταμίνη Β12 να σχηματίσει ένα σύμπλεγμα με αυτήν. Στη συνέχεια, το σύμπλεγμα απορροφάται από τα επιθηλιακά κύτταρα.
Αυτό το σύμπλεγμα τελικά εγκαθίσταται στα λυσοσώματα εντός των επιθηλιακών κυττάρων. Τα λυσοσώματα είναι «σακούλες αυτοκτονίας» γεμάτες με ισχυρά ένζυμα. Εδώ, ο εγγενής παράγοντας διασπάται και η Β12 απελευθερώνεται από το λυσόσωμα στο κύτταρο. Εδώ, εν τέλει εμπλέκεται στον μεταβολισμό των κυττάρων "Υποψιάζομαι έντονα ότι εμπλέκεται ένας παρόμοιος μη ειδικός μεταφορέας", είπε ο Slotboom.
Οι επιστήμονες πιστεύουν επίσης ότι μπορεί να είναι σε θέση να διεγείρουν τη δραστηριότητα του μεταφορέα κοβαλαμίνης-μπλεομυκίνης για να βοηθήσουν στη θεραπεία της φυματίωσης. Είπαν, «Εάν μπορούσαμε να διεγείρουμε τη δραστηριότητα αυτού του μεταφορέα, ίσως ήταν δυνατό να εισαγάγουμε αντιβιοτικά πιο αποτελεσματικά και έτσι να τα σκοτώσουν κύτταρα πιο εύκολα. Ωστόσο, συνειδητοποιήσαμε ότι αυτό μπορεί να μην είναι απλό, καθώς τα βακτήρια χρησιμοποιούν αποτελεσματικές στρατηγικές για να κρατήσουν έξω τα αντιβιοτικά».
Για να γίνει αυτό, οι επιστήμονες αναλύουν στη συνέχεια πώς λειτουργεί ο μεταφορέας. Η τρέχουσα υπόθεση είναι ότι «μέσα στην κυψέλη, οι πύλες πλημμύρας εκκενώνονται δεσμεύοντας και υδρολύοντας το ATP. Αλλά δεν ξέρουμε πώς ανοίγει εξωτερικά για να μπουν νέα μόρια».
Οι διμερείς μεταφορείς αποτελούνται από δύο μισά. Αυτά φαίνεται να προεξέχουν προς το εξωτερικό της κυτταρικής μεμβράνης και είναι πιθανό να ανοίγουν με κάποιο τρόπο, όπως μια πόρτα, για να επιτρέψουν το φρέσκο φορτίο στο κελί. Οι επιστήμονες ήθελαν να δουν αν μπορούσαν διεγείρουν κατά κάποιο τρόπο αυτή τη διαδικασία ανοίγματος ή χαλάρωσης, αυξάνοντας έτσι την είσοδο αντιβιοτικών.
Παραπομπές: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov και DJ Slotboom: Mycobacterial ABC transporters intere the uptake of hydrophilic compounds.Nature, 26 Μαρτίου 2020 , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Ετικέτες: αντιβιοτικά, Β κύτταρα, βακτήρια, κύτταρα, κυτταρική διαίρεση, κυτταρικές μεμβράνες, ηλεκτρόνια, ηλεκτρονική μικροσκοπία, γενετική, εργαστήριο, λυσοσώματα, μεμβράνες, μεταβολισμός, μικροσκοπία, μόρια, πεπτίδια, φυσιολογία, πρωτεΐνες, στομάχι, Τ κύτταρα, φυματίωση , βιταμίνη Β12, βιταμίνη
Ο Δρ. Liji Thomas είναι Μαιευτήρας και Γυναικολόγος που αποφοίτησε από το Κυβερνητικό Ιατρικό Κολλέγιο του Πανεπιστημίου Calicut της Κεράλα το 2001. Ο Liji εργάστηκε ως σύμβουλος πλήρους απασχόλησης στη μαιευτική και γυναικολογία σε ιδιωτικό νοσοκομείο για αρκετά χρόνια μετά την αποφοίτησή του. Έχει συμβουλευτεί εκατοντάδες ασθενείς που αντιμετωπίζουν προβλήματα που σχετίζονται με την εγκυμοσύνη και τη στειρότητα, και έχει επιβλέψει πάνω από 2.000 τοκετούς, προσπαθώντας πάντα για φυσιολογικό τοκετό και όχι για χειρουργική επέμβαση.
Thomas, Li Ji.(24 Μαρτίου 2020). Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα βακτήρια της φυματίωσης μεταφέρουν βιταμίνες στα κύτταρα. News – Medical.Ανακτήθηκε στις 18 Μαΐου 2022 από https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -φυματίωση-βακτηρίδιο-κανάλια-βιταμίνες-στο-κύτταρο.aspx.
Thomas, Li Ji "Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ότι τα βακτήρια της φυματίωσης μεταφέρουν βιταμίνες στα κύτταρα". Ειδήσεις – Ιατρικές. 18 Μαΐου 2022..
Thomas, Li Ji "Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ότι τα βακτήρια της φυματίωσης μεταφέρουν βιταμίνες στα κύτταρα". News – Medical.https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx.(Πρόσβαση στις 18 Μαΐου 2022).
Thomas, Li Ji.2020. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το Mycobacterium tuberculosis μεταφέρει βιταμίνες στα κύτταρα. News-Medical, προβολή 18 Μαΐου 2022, https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -cell.aspx.
Σε αυτή τη συνέντευξη, μιλάμε με τον Δρ. Damini Dey του Ιατρικού Κέντρου Cedars-Sinai για την τελευταία τους έρευνα σχετικά με τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για την πρόβλεψη καρδιακών προσβολών.
Σε αυτή τη συνέντευξη, το News-Medical μιλά στον Δρ Laurence Orbuch για την έλλειψη κατανόησης πίσω από γυναικολογικές παθήσεις όπως η ενδομητρίωση και πώς να το αλλάξει αυτό.
Σε αυτή τη συνέντευξη, συνομιλούμε με τον Chief Medical Officer της CMR Surgical, Mark Slack, σχετικά με το χειρουργικό ρομπότ επόμενης γενιάς, το Versius.
Το News-Medical.Net παρέχει αυτήν την υπηρεσία ιατρικών πληροφοριών σύμφωνα με αυτούς τους όρους και προϋποθέσεις. Λάβετε υπόψη ότι οι ιατρικές πληροφορίες σε αυτόν τον ιστότοπο προορίζονται να υποστηρίξουν και όχι να αντικαταστήσουν τη σχέση ασθενή-ιατρού/ιατρού και τις ιατρικές συμβουλές που ενδέχεται να παρέχουν.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Μαΐου 2022
