أشار الباحثون إلى أن إضافة الكيمياء الحيوية إلى السليلوز الذي تنتجه البكتيريا مثل E. Coli وغيرها تمكنهم من إنشاء مستعمرات مقاومة للاضطراب. يمكن أن تتشكّل هذه المستعمرات الميكروبية، التي تُسمّى “الأغشية الحيوية”، على الأجهزة الطبية أو داخل الجسم، مما يؤدي إلى التهابات يصعب علاجها يمكن أن تقاوم المضادات الحيوية.
من المعروف أنّ السليلوز هو البوليمر الطبيعي الأكثر وفرة على هذا الكوكب، بنيته الاساسية بسيطة: مجموعة من نسخ جلوكوز السكر متشابكة معا مثل الخرز على سلسلة. في حين يرتبط البوليمر بطريقة أفضل مع النباتات، تصنع بعض البكتيريا السليلوز أيضا. تفرز الميكروبات السليلوز وتستخدمه لبناء السقالات حول الخلايا التي تدعم نمو الأغشية الحيوية.
عندما استخدمت عالمة الأحياء الكيميائية في جامعة ستانفورد لينيت سيجيلسكي وزملاؤها تقنية تسمى “التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي” لتحليل الأغشية الحيوية لعينات من E. Coli تفاجأ الباحثون، إذ إنّ السليلوز الذي تصنعه البكتيريا كان مختلفا عن الذي تصنعه النباتات.
وبدلا من أن يكون مجرد سلسلة من وحدات الجلوكوز، ظهر للسليلوز البكتيرية ملحقٌ يحتوي على النيتروجين والفوسفور. أما مُلحق الE. Coli الزائد يؤثّر على طريقة تشكيل البكتيريا للمستعمرات، كما أظهرت التجارب. عادة، يدور السليلوز البكتيري في أضلع طويلة، إلى جانب نوع مختلف من الألياف اللزجة القائمة على البروتين، لتشكل هياكل متشابكة تحمل البكتيريا الفردية وتربطها معا في شبكة مرنة. ولكن عندما قام الباحثون بتصنيع البكتيريا وراثيا لإنتاج السليلوز غير المعدل، شكل السليلوز أليافا أقصر مما جعل رحم الاغشية الحيوية أضعف. أما الأغشية الحيوية التي نتجت كانت أقل مقاومة للكائنات الحية الدقيقة التي تنتج انزيمات السليلوز المُدمّرة.
تبرز هذه الدراسة أيضا دور “الجين” المشارك في إنتاج السليلوز في البكتيريا، وهو يعطي تعليمات للانزيم الذي يعلّق االمُلحق على سلسلة الجلوكوز بعد أن يتمّ إنتاجها، فيغيّر السليلوز قبل أن يترك الخلية. تقول سيجيلسكي: “استهداف الجين أو الإنزيم المسؤول عن هذا التعديل قد يكون في نهاية المطاف وسيلة لإضعاف الأغشية الحيوية”.
معرفة كيفية إضعاف هذه الأغشية عن طريق تغيير السليلوز للبكتيريا ستؤدي إلى ثورة في علاج أصعب الإلتهابات، وهذا ما يحاول الفريق حالياً القيام به.
كريستين الصليبي