Кворум сенсины

Микроорганизмы могут осуществлять межклеточные взаимодействия, координировать совместную активность, и тем самым проявлять примитивные формы коллективного поведения, которые играют значимую роль в патогенезе заболеваний или в симбиотических отношениях с организмом хозяина. Благодаря выработке сигнальных молекул, называемых кворум сенсинами, микроорганизмы получают информацию о достижении критической плотности популяции в занимаемой экологической нише, в ответ на это происходит активация генов, необходимых для успешного выживания популяции. Кворум сенсины контролируют биолюминесценцию, вирулентность, продукцию антибиотиков и пигментов, формирование биопленок (в биопленках активность применяемых антибиотиков снижается в 10 – 100раз).

Процесс выработки и действия кворум сенсинов наиболее изучен у P. aeruginosa,являющихся возбудителями гнойно-септических инфекций. Продукция этими микроорганизмами таких факторов патогенности, как экзопротеаза, сидерофоры, экзотоксины, липазы, регулируется кворум сенсинами.P. aeruginosaвыделяет во внешнюю среду факторы патогенности лишь при достижении высокой плотности популяции, что приводит к продукции факторов патогенности в высокой концентрации и повреждению организма-хозяина. УP. aeruginosaописаны две системы кворум сенсинов:LasR-I иRhlR-I.Когда плотность популяции низкаLasIген синтезирует базальное количество кворум сенсина. По мере увеличения плотности популяции концентрация продуцируемого кворум сенсина растет и достигает уровня необходимого для его взаимодействия сLasR.LasRв комплексе с кворум сенсиномLasIактивирует транскрипцию геновlasB,toxA,rhlRиlasI, участвующих в патогенезе заболеваний.

Процесс формирования биопленок находится под контролем кворум сенсинов, которые обеспечивают созревание биопленки и коллективные взаимоотношения между микроорганизмами в ней. Бипленка – совокупность микроорганизмов разных видов, прикрепленных к твердой поверхности посредством выделяемого ими полимерного матрикса (рис. 14).