En studie publicerad i Journal of Biological Chemistry är den första som beskriver en signalväg som påverkar kommunikationen – en process som kallas kvorumavkänning – mellan Streptococcus-bakterieceller.

Denna typ av bakterie är ansvarig för sjukdomar som halsfluss, scharlakansfeber, och vissa fall av mjukdelsinfektioner och lunginflammation. I extrema fall, eller när bakterier blir resistenta mot antibiotika, dessa vanliga men allvarliga infektioner kan leda till döden.

Forskare från University of Illinois i Chicago som skrev artikeln har studerat Streptococcus-bakterier och har antagit en hypotes om att kvorumavkänningsvägar är idealiska läkemedelsmål för att manipulera bakteriell aktivitet och undertrycka virulens.

"Kvorumsensing är hur bakterier reglerar sitt beteende som ett kollektiv, sa Michael Federle, motsvarande författare på studien. "Denna sociala reglering kan ge många fördelar för bakterier och, i fallet med dåliga bakterier, kan hjälpa till att främja överlevnad och hjälpa till att försvara sig mot immunsystemet."

Det är därför Federle och hans team har utvecklat ett verktyg för att studera signalvägarna för kvorumavkänning. Deras teknologi gör att de enkelt kan övervaka specifika genaktiviteter och om kemikalier eller andra tillstånd påverkar genuttrycket.

Genom att använda denna teknik, UIC-forskarna har låst upp en del av kommunikationsprocessen och identifierat en liten molekyl som främjar kvorumavkänning hos streptokocker. Denna molekyl stabiliserar den kemiska signalen - kallad feromon - som överförs mellan celler. Mer specifikt, föreningen fungerar genom att blockera enzymet som annars skulle bryta ner feromonet innan det kan leverera ett meddelande, på så sätt främja dess förmåga att fungera som en signal.

"Vi identifierade en molekyl som stör hämning av signalering, sa Federle, docent i medicinsk kemi och farmakognosi vid UIC College of Pharmacy. "Nu när vi identifierade denna väg och denna kemiska förening, vi kan leta vidare efter sätt att manipulera kvorumavkänning och till och med tysta kommunikationen mellan celler."

Genom att tysta denna kommunikation, Federle säger, det kan vara möjligt "att övertyga bakterier att förbli i ett icke-fientligt tillstånd, "något som han anser vara avgörande inför ökande antibiotikaresistens i samhället.

"Vi förlorar kriget med bakterier, ", sa han. "Varje antibiotika vi har kommit på har en viss nivå av resistens i naturen. Vi behöver ett sätt att stoppa bakterier innan de blir ett hot och kräver behandling."

Federle säger att detta är analogt med att hitta en diplomatisk lösning eller medla en konflikt innan den orsakar skada.