1. Signalproduktion:
– Bakterier producerar kemiska signalmolekyler som kallas autoinducerare.
– När bakteriepopulationen växer ökar koncentrationen av autoinducerare.
2. Signaldetektering:
– När autoinducerkoncentrationen når en viss tröskel binder den till specifika receptorer på bakterierna.
3. Koordinerat genuttryck:
- Bindning av autoinducerare till receptorer utlöser en kaskad av händelser som leder till förändringar i genuttryck.
– Detta resulterar i produktion av olika virulensfaktorer, toxiner och enzymer som bidrar till infektion och blockering.
4. Biofilmbildning:
– Quorum sensing reglerar också bildandet av biofilmer, som är gemenskaper av bakterier som fäster på ytor och skyddas av en egenproducerad matris.
– Biofilmer är mycket resistenta mot antibiotika och bidrar till kroniska infektioner.
5. Spridning av infektion:
– Bakteriell kommunikation gör att bakterier kan samordna sina handlingar, vilket gör att de kan sprida en infektion mer effektivt.
- Till exempel, när det gäller uropatogen E. coli (UPEC), hjälper kvorumavkänning bakterier att kolonisera urinvägarna och orsaka urinvägsinfektioner (UVI).
6. Host Response Evasion:
- Bakterier använder kvorumavkänning för att känna av och svara på förändringar i värdmiljön.
– De kan modifiera sina virulensfaktorer och resistensmekanismer för att undvika värdens immunsvar och kvarstå i kroppen.
7. Antibiotikaresistens:
– Quorum sensing kan också bidra till antibiotikaresistens.
- Bakterier kan använda kvorumavkänning för att reglera uttrycket av antibiotikautflödespumpar eller modifiera deras cellväggsstruktur för att minska antibiotikaeffektiviteten.
8. Blockeringsbildning:
– I vissa fall kan bakteriell kommunikation leda till att det bildas blockeringar i kroppen.
– Till exempel, när det gäller Pseudomonas aeruginosa, reglerar quorum sensing produktionen av alginat, en polysackarid som bidrar till bildandet av biofilmliknande strukturer som kan blockera medicintekniska produkter eller orsaka andningsblockeringar hos patienter med cystisk fibros.
Att förstå bakteriell kommunikation och kvorumavkänning är avgörande för att utveckla nya strategier för att bekämpa bakterieinfektioner och förhindra blockeringar orsakade av bakterier. Genom att rikta in sig på kvorumavkänningsmekanismer är det möjligt att störa bakteriell kommunikation, minska virulens och förbättra behandlingsresultat.
