قبلاً فرض بر این بود که باکتری ها برای دفاع و محافظت از خود بیوفیلم تشکیل می دهند. اکنون، یک مطالعه جدید توسط محققان دانشگاه بازل، سوئیس، کشف کرده است که پاتوژن باکتریایی که باعث وبا می شود، نوع جدیدی از جامعه باکتریایی را بر روی سلول های ایمنی تشکیل می دهد: یک بیوفیلم تهاجمی که برای سلول ها کشنده است. مطالعه آنها بینش جدیدی در مورد استراتژی های عفونت پاتوژن ها ارائه می دهد.
یافته ها در منتشر شده است سلول در مقاله ای با عنوان “تشکیل بیوفیلم بر روی سلول های ایمنی انسان یک استراتژی شکار چند سلولی است. ویبریوکلرا“
محققان نوشتند: “تشکیل بیوفیلم به طور کلی به عنوان یک مکانیسم دفاعی باکتریایی در برابر تهدیدات محیطی از جمله آنتی بیوتیک ها، باکتریوفاژها و لکوسیت های سیستم ایمنی بدن انسان شناخته می شود.” در اینجا، ما آن را برای پاتوژن انسانی نشان می دهیم ویبریوکلرا، تشکیل بیوفیلم نه تنها یک ویژگی محافظتی است، بلکه یک ویژگی تهاجمی برای پیش از سلول های ایمنی مختلف است. ما آن را پیدا می کنیم V. cholerae بیوفیلم هایی را روی سطح سلول یوکاریوتی با استفاده از یک ماتریکس خارج سلولی که عمدتاً شامل هماگلوتینین پیلی حساس به مانوز، پیلی تنظیم شده با سم و فاکتور کلونیزاسیون ترشح شده TcpF است، تشکیل می دهد که با ترکیب ماتریکس بیوفیلم ها در سطوح دیگر متفاوت است. این بیوفیلم‌ها سلول‌های ایمنی را در بر می‌گیرند و غلظت محلی بالایی از همولیزین ترشح شده برای کشتن سلول‌های ایمنی را قبل از پراکندگی بیوفیلم‌ها به روشی وابسته به c-di-GMP ایجاد می‌کنند.
برای درک بهتر تشکیل بیوفیلم روی سلول های ایمنی، محققان بر روی ماکروفاژها تمرکز کردند. نویسنده اول، دکتر لوسیا ویداکویچ، دانشمند فوق دکترا در دانشگاه بازل، توضیح داد: «باکتری هایی که به طور تصادفی با یک ماکروفاژ مواجه می شوند، با استفاده از نوعی «احساس کننده» به سطح سلول می چسبند. متعاقباً، باکتری‌ها شروع به تقسیم کرده و زائده‌های حس‌مانند خود را در هم می‌پیچند.»
با گذشت زمان، بیوفیلم های تولید شده توسط پاتوژن وبا به طور کامل ماکروفاژها را در بر می گیرد و منجر به مرگ سلولی می شود. “جامعه باکتریایی فعالانه به سلول های ایمنی حمله کرده و آنها را از بین می برد. با این حال، ما در ابتدا مکانیسم دقیق را درک نکردیم. برای حل این معما، ما به طور دقیق تمام 14 سم شناخته شده تولید شده توسط پاتوژن وبا را بررسی کردیم و در نهایت توانستیم همولیزین را به عنوان مقصر شناسایی کنیم. این سم منافذی را در غشای محافظ سلول های ایمنی ایجاد می کند و در نتیجه آنها را از بین می برد.
محققان یک مدل ارگانوئید روده انسان برای اثبات آن ایجاد کردند V. cholerae پس از استعمار و ایجاد اختلال در سد روده انسان، قادر به تشکیل بیوفیلم های کشنده بر روی ماکروفاژها است.
Knut Drescher، دکترا، دانشیار دانشگاه بازل، افزود: “این استراتژی جدید حمله، که توسط باکتری ها به کار می رود، می تواند به طور قابل توجهی بر پیشرفت عفونت وبا تاثیر بگذارد.” در گام بعدی، هدف ما بررسی این است که آیا سایر پاتوژن‌ها نیز چنین بیوفیلم‌های تهاجمی را تشکیل می‌دهند. رمزگشایی استراتژی های پاتوژن های باکتریایی برای توسعه رویکردهای جدید برای مبارزه با آنها بسیار مهم است.