حفاظت از باکتری ها در درمان پلاسما با پروتئین شوک حرارتی

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، پروتئین شوک حرارتی از باکتری ها در برابر درمان پلاسما محافظت می کند.

پروتئین شوک حرارتی از سلول ها در برابر تجمع پروتئین محافظت می کند. به عنوان مثال، پلاسما در درمان زخم علیه پاتوژن هایی که به آنتی بیوتیک ها مقاوم هستند، استفاده می شود. با این حال، باکتری ها می توانند از خود دفاع کنند: آنها از یک پروتئین شوک حرارتی استفاده می کنند که از آنها محافظت می کند. یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور جولیا باندو و دکتر تیم دیرکس از کرسی میکروبیولوژی کاربردی در دانشگاه روهر بوخوم، آلمان، نشان دادند که باکتری هایی که پروتئین شوک حرارتی Hsp33 را بیش از حد تولید می کنند، می توانند به طور موثرتری نسبت به سایرین در مقابل درمان پلاسما مقاومت کنند. محققان همچنین نشان دادند که کدام اجزای پلاسما پروتئین شوک حرارتی را فعال می کند. این تیم یافته های خود را در 25 اکتبر 2023 در ژورنال رابط انجمن سلطنتی منتشر کرد.

در این روش، پروتئین ها باز می شوند، عملکرد طبیعی خود را از دست می دهند و می توانند با هم جمع شوند. تجمع آنها برای سلول ها سمی است و می تواند منجر به غیرفعال شدن آنها شود. پروتئین شوک حرارتی باکتریایی با اندازه 33 کیلو دالتون (کیلو دالتون) که Hsp33 نامیده می شود، با اتصال به پروتئین های بازشده از جمع شدن جلوگیری می کند.

برای یافتن اینکه آیا Hsp33 بیش از حد از سلول ها در برابر پلاسما محافظت می کند، محققان سویه هایی را که پروتئین را بیش از حد تولید می کنند با منبع پلاسمای Cinogy که در حال حاضر در پوست استفاده می شود، درمان کردند. این سویه ها پس از یک درمان کوتاه حدود یک دقیقه به طور قابل توجهی بهتر از باکتری های نوع وحشی زنده ماندند. تیم دیرکس خاطرنشان می کند: پس از یک درمان سه دقیقه ای، سلول هایی که Hsp33 بیش از حد تولید می کنند نیز غیرفعال شدند.

محققان ثابت کردند که Hsp33 توسط پلاسما با درمان پروتئین شوک حرارتی خالص شده با منبع پلاسما فعال می شود. تیم دیرکس توضیح می دهد: این فعال سازی با اکسیداسیون و باز شدن پروتئین مرتبط است و در واقع برگشت پذیر است. با این حال، ما همچنین نشان دادیم که Hsp33 با زمان های طولانی تر درمان پلاسما یک ساعته به طور کامل تخریب شده است. علاوه بر این، توانایی پروتئین برای اتصال به اتم روی zinc atom به طور نامطلوبی تحت تأثیر پلاسما قرار گرفت. این اتم روی zinc atom ساختار طبیعی سه بعدی پروتئین را در حالت غیرفعال تقویت می کند.

از آنجایی که قبلاً هیچ چیز مشخص نشده بود که کدام گونه های تولید شده توسط پلاسما می توانند Hsp33 را فعال کنند، محققان استرس های مختلفی را ایجاد کردند که مشخص است توسط پلاسما تولید می شوند و Hsp33 را یکی یکی با آنها درمان کردند.

این نشانه ای از تعامل این گونه ها با سلول های باکتریایی است. به عنوان مثال، سوپراکسید یکی از اولین گونه هایی است که توسط استرس اکسیداتیو در بدن تولید می شود، مانند سیستم ایمنی بدن ما در ماکروفاژها. بنابراین پاسخ سریع Hsp33 به یکی از این گونه ها که در اوایل تولید می شود، برای باکتری برای محافظت سریع در برابر استرس اکسیداتیو مفید خواهد بود. تیم تحقیقاتی نتیجه گیری می کند: به نظر می رسد سوپراکسید به عنوان یک مولکول سیگنال دهنده برای باکتری ها عمل می کند که سیگنال استرس اکسیداتیو بیشتر است.