Ang malagkit na panlabas na patong ng fungi at bacteria, na tinatawag na "extracellular matrix" o ECM, ay may kaparehong lapot ng jelly at nagsisilbing proteksiyon na patong at balat. Ngunit ayon sa isang kamakailang pag-aaral sa journal na iScience, na isinagawa ng University of Massachusetts Amherst sa pakikipagtulungan ng Worcester Polytechnic Institute, ang ECM ng ilang mikroorganismo ay bumubuo lamang ng gel sa presensya ng oxalic acid o iba pang simpleng acid. Dahil ang ECM ay may mahalagang papel sa lahat ng bagay mula sa antibiotic resistance hanggang sa baradong mga tubo at kontaminasyon ng mga medikal na aparato, ang pag-unawa kung paano minamanipula ng mga mikroorganismo ang kanilang malagkit na mga patong ng gel ay may malawak na implikasyon para sa ating pang-araw-araw na buhay.

“Matagal na akong interesado sa mga microbial ECM,” sabi ni Barry Goodell, propesor ng microbiology sa University of Massachusetts Amherst at senior author ng papel. “Madalas iniisip ng mga tao ang ECM bilang isang hindi gumagalaw na panlabas na patong na nagpoprotekta sa mga mikroorganismo. Ngunit maaari rin itong magsilbing daluyan para sa mga sustansya at enzyme papasok at palabas ng mga microbial cell.”
Ang patong ay may ilang tungkulin: ang pagiging malagkit nito ay nangangahulugan na ang mga indibidwal na mikroorganismo ay maaaring magsama-sama upang bumuo ng mga kolonya o "biofilms," at kapag sapat na ang mga mikroorganismo na gumagawa nito, maaari nitong barahin ang mga tubo o mahawahan ang mga kagamitang medikal.
Ngunit ang balat ay dapat ding maging natatagusan: maraming mikroorganismo ang naglalabas ng iba't ibang enzyme at iba pang metabolite palabas sa pamamagitan ng ECM, papunta sa materyal na gusto nilang kainin o mahawahan (tulad ng bulok na kahoy o tisyu ng vertebrate), at pagkatapos, kapag nakumpleto na ng mga enzyme ang kanilang trabaho, ang gawain ng pagtunaw – ang pagbabalik ng mga sustansya sa pamamagitan ng ECM.
Nangangahulugan ito na ang ECM ay hindi lamang isang inert protective layer; Sa katunayan, tulad ng ipinakita nina Goodell at mga kasamahan, ang mga mikroorganismo ay tila may kakayahang kontrolin ang lagkit ng kanilang ECM at samakatuwid ang permeability nito. Paano nila ito nagagawa?
Sa fungi, ang inilalabas ay tila oxalic acid, isang karaniwang organikong acid na natural na matatagpuan sa maraming halaman, at, gaya ng natuklasan nina Goodell at ng kanyang mga kasamahan, maraming mikroorganismo ang tila gumagamit ng oxalic acid na inilalabas nila upang magbigkis sa mga panlabas na patong ng carbohydrates, na bumubuo ng isang malagkit na sangkap, parang jelly na ECM.
Ngunit nang mas malapitan pang suriin ng pangkat, natuklasan nila na ang oxalic acid ay hindi lamang nakatulong sa paggawa ng ECM, kundi "kinokontrol" din ito: habang mas maraming oxalic acid ang idinaragdag ng mga mikrobyo sa pinaghalong carbohydrate-acid, mas nagiging malapot ang ECM. Habang nagiging mas malapot ang ECM, mas hinaharangan nito ang malalaking molekula sa pagpasok o paglabas ng mikrobyo, habang ang mas maliliit na molekula ay nananatiling malaya na makapasok sa mikrobyo mula sa kapaligiran at vice versa.
Hinahamon ng pagtuklas na ito ang tradisyonal na pang-agham na pag-unawa kung paano aktwal na napupunta sa kapaligiran ang iba't ibang uri ng mga compound na inilalabas ng fungi at bacteria mula sa mga mikroorganismong ito. Iminungkahi nina Goodell at mga kasamahan na sa ilang mga kaso, maaaring kailanganin ng mga mikroorganismo na higit na umasa sa pagtatago ng napakaliit na mga molekula upang atakehin ang matrix o tisyu kung saan umaasa ang mikroorganismo upang mabuhay o mahawa. Nangangahulugan ito na ang pagtatago ng maliliit na molekula ay maaari ring gumanap ng malaking papel sa pathogenesis kung ang mas malalaking enzyme ay hindi maaaring dumaan sa microbial extracellular matrix.
“Mukhang mayroong gitnang landas,” sabi ni Goodell, “kung saan maaaring kontrolin ng mga mikroorganismo ang mga antas ng kaasiman upang umangkop sa isang partikular na kapaligiran, na pinapanatili ang ilan sa mas malalaking molekula, tulad ng mga enzyme, habang pinapayagan ang mas maliliit na molekula na madaling dumaan sa ECM. “Ang modulasyon ng ECM gamit ang oxalic acid ay maaaring isang paraan para maprotektahan ng mga mikroorganismo ang kanilang sarili mula sa mga antimicrobial at antibiotic, dahil marami sa mga gamot na ito ay binubuo ng napakalaking molekula. Ang kakayahang ito sa pagpapasadya ang maaaring maging susi sa pagtagumpayan ang isa sa mga pangunahing balakid sa antimicrobial therapy, dahil ang pagmamanipula sa ECM upang gawin itong mas permeable ay maaaring mapabuti ang bisa ng mga antibiotic at antimicrobial.”

"Kung makokontrol natin ang biosynthesis at pagtatago ng maliliit na asido tulad ng oxalate sa ilang mikrobyo, makokontrol din natin kung ano ang pumapasok sa mga mikrobyo, na maaaring magpahintulot sa atin na mas mahusay na gamutin ang maraming sakit na mikrobyo," sabi ni Goodell.
Noong Disyembre 2022, nakatanggap ang microbiologist na si Yasu Morita ng isang grant mula sa National Institutes of Health upang suportahan ang pananaliksik na sa huli ay naglalayong bumuo ng mga bago at mas epektibong paggamot para sa tuberculosis.

Kung nais mo ng karagdagang impormasyon, mangyaring magpadala sa akin ng email.
Email：
info@pulisichem.cn
Tel：
+86-533-3149598