Investigadores de la Universidad de Maryland han identificado cómo la bacteria patógena Pseudomonas aeruginosa utiliza canales de membrana activados por tensión para evitar que se hinche y explote cuando se expone repentinamente al agua. El estudio, que se publicará el 19 de abril en El Diario de Fisiología General , ayuda a explicar cómo esta bacteria, una causa importante de infecciones adquiridas en el hospital, persiste en una variedad de entornos diferentes.
P. aeruginosa es una bacteria notablemente adaptable. Se presenta de forma natural en el suelo y en el agua dulce, pero también puede prosperar en las superficies húmedas de los equipos médicos, lo que lleva a infecciones oportunistas de pacientes inmunocomprometidos o de otra manera vulnerables que resultan en afecciones potencialmente mortales como neumonía o sepsis.
Una razón para P. aeruginosaLa capacidad de adaptación de es su capacidad para sobrevivir a los cambios repentinos en el contenido de agua de su entorno. La lluvia, por ejemplo, plantea un problema para las bacterias porque diluye los medios circundantes de la célula, lo que provoca que el agua ingrese a la célula por ósmosis.las descargas "pueden hacer que las células se hinchen y estallen, pero algunas bacterias, incluida la bacteria intestinal Escherichia coli , llevan canales mecanosensibles en sus membranas celulares que se abren tan pronto como la célula comienza a hincharse, permitiendo que pequeñas moléculas de soluto - u osmolitos - salgan de la célula para que se reduzca el gradiente osmótico que impulsa la entrada de agua. E. coli lleva dos tipos de canales mecanosensibles. El canal MscS libera cantidades modestas de osmolitos cuando la hinchazón causa bajas cantidades de tensión de membrana. El canal MscL se activa a niveles de tensión más altos para liberar osmolitos en cantidades más grandes.
Sergei Sukharev y sus colegas de la Universidad de Maryland descubrieron que P. aeruginosa puede tolerar choques osmóticos considerablemente más grandes que E. coli . P. aeruginosa las células eran menos permeables al agua y más rápidas en la liberación de osmolitos. La menor permeabilidad al agua les da a las células más tiempo para responder a las descargas osmóticas, mientras que la liberación más rápida de osmolitos permite que la bacteria pierda hasta el 20% de su peso seco en solo 28milisegundos.
Los investigadores determinaron que P. aeruginosa expresa un canal de tipo MscL y dos de tipo MscS. El canal de tipo MscL predomina y está presente a una densidad más alta en P. aeruginosa membranas que su equivalente en membranas de E. coli, permitiendo P. aeruginosa células para liberar grandes cantidades de osmolitos. Pero los dos canales de tipo MscS también son importantes; se activan antes en respuesta a la inflamación celular y, al liberar cantidades moderadas de osmolitos, pueden reducir la tensión de la membrana y prevenir los canales MscLde liberar más osmolitos de los necesarios
"Estos resultados nos acercan un paso más a una comprensión mecanicista de la respuesta fisiológica a los descensos osmóticos", dice Sukharev. "También ayudan a explicar la mayor estabilidad osmótica de los altamente adaptables P. aeruginosa en comparación con entérico E. coli . "
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Materiales proporcionados por Prensa de la Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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