دراسة الحركة البكتيرية لاستراتيجيات العلاج الجديدة

طور باحثون في جامعة ولاية فلوريدا نموذجًا ثلاثي الأبعاد يختبر كيفية عمل البكتيريا هيليكوباكتر بيلوري يتحرك من خلال السوائل اللزجة. جرثومة المعدة يمكن أن يسبب تقرحات في الجهاز الهضمي وحتى السرطان ، ويتحرك عبر طبقة المخاط المعوي للوصول إلى جدار الأمعاء. يمكن أن يسبب استخدام المضادات الحيوية آثارًا جانبية ويمكن أن يساهم في مقاومة الأدوية ، لذلك يدرس هؤلاء الباحثون كيفية انتقال البكتيريا عبر المخاط في محاولة للعثور على أهداف علاجية جديدة لتعطيل نشاطها. قام الباحثون ببناء نماذج للبكتيريا ، ووضعوها في هلام بوليمر عالي اللزوجة ، ثم قاموا بمحاكاة حركتها لمعرفة المزيد.

جرثومة المعدة يوجد في القناة الهضمية ، حيث يمكن أن يسبب مشاكل تتراوح من القرحة إلى السرطان. يمكن أن تنجح معالجته بالمضادات الحيوية ، ولكن قد يكون من الصعب القضاء عليه ، وقد ينتج عن العلاج آثار جانبية. علاوة على ذلك ، فإن إيجاد بدائل للمضادات الحيوية يصب في مصلحتنا على المدى الطويل ، بالنظر إلى التطور المستمر لمقاومة الأدوية.

يقوم هؤلاء الباحثون بنمذجة حركية جرثومة المعدة لأنها تعبر الطبقة المخاطية في القناة الهضمية ، وهي خطوة أساسية في نشاطها الممرض ، وخطوة قد تقدم أهدافًا علاجية إذا استطعنا فهمها بشكل أفضل قليلاً. تحتوي البكتيريا على ذيل على شكل مفتاح تستخدمه للدفع من خلال المواد اللزجة.

قال هادي محمديغوشكي ، الباحث المشارك في الدراسة: “عالج الناس القرحة بالمضادات الحيوية لأن المضادات الحيوية تقتل البكتيريا ، لكنها سيف ذو حدين”. “إذا فهمنا كيفية تحرك هذه البكتيريا ، فيمكننا العمل على توفير حلول أخرى للعلاج.”

لتحقيق ذلك ، بنى الباحثون نموذجًا للبكتيريا ووضعوها في هلام بوليمر عالي اللزوجة ، كبديل لمخاط الأمعاء. ثم استخدموا مجالًا مغناطيسيًا لتدوير النموذج ، مما يخلق واقعًا واقعيًا جرثومة المعدة نمط حركة المفتاح ، واستخدمت تقنيات التتبع والتصوير لوصف الحركات.

قال محمديغوشكي: “وجدنا أنه إذا كان دفع الذيل ضعيفًا للغاية ، فإن البكتيريا تظل عالقة في الهلام”. “إذا كانت القوة قوية بما يكفي يمكن أن تخترق الهلام. يشبه الأمر نوعًا ما عندما تقوم بحفر مسمار في جدار صلب. إذا لم يكن مثقابك قويًا بما يكفي ولم تدفع المسمار بقوة كافية ، فلن يخترق الجدار ، ولكن بالقدر المناسب من القوة ، يمكن أن يخترق. “

وأضاف كوروش شويل ، باحث آخر مشارك في الدراسة: “إذا فهمنا كيف تتحرك البكتيريا بنجاح لمهاجمة أجسامنا ، فيمكننا استخدام هذه المعلومات لأي شيء يمكننا تخيله”.

الدراسة في المجلة رسائل المراجعة البدنية: الحركة الحلزونية في سوائل إجهاد الخضوع

عبر: جامعة ولاية فلوريدا