Η βασική διαφορά μεταξύ της αίσθησης απαρτίας και της απαρτίας είναι ότι η ανίχνευση απαρτίας είναι ένας μηχανισμός ρύθμισης της έκφρασης γονιδίων που χρησιμοποιείται από τα βακτήρια για να επικοινωνούν μεταξύ τους και να αισθάνονται την πυκνότητα του κυτταρικού πληθυσμού τους, ενώ η απαρτία είναι ένας μηχανισμός βακτηρίων που δρα ενάντια την ανίχνευση απαρτίας και σταματά την έκφραση του γονιδίου λοιμογόνου δράσης.
Τα βακτήρια χρησιμοποιούν διαφορετικούς μηχανισμούς για να επικοινωνούν μεταξύ τους. Αυτοί οι μηχανισμοί επικοινωνίας τους βοηθούν να αισθάνονται την πυκνότητα του πληθυσμού και να ρυθμίζουν πολλές από τις φυσιολογικές τους διαδικασίες. Η ανίχνευση απαρτίας είναι ένας τέτοιος μηχανισμός που χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό από τα βακτήρια. Η ανίχνευση απαρτίας όχι μόνο διευκολύνει την επικοινωνία και την αίσθηση της πυκνότητας του πληθυσμού, αλλά παίζει επίσης μεγάλο ρόλο στη διατήρηση της παθογένειας των βακτηρίων προς άλλους ξενιστές, όπως ο άνθρωπος. Ωστόσο, οι μηχανισμοί ανίχνευσης απαρτίας είναι προβληματικοί στον έλεγχο βακτηριακών λοιμώξεων. Ως λύση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η απόσβεση απαρτίας. Η απόσβεση απαρτίας παρεμβαίνει στην αίσθηση απαρτίας των βακτηρίων και διακόπτει την έκφραση των παθογόνων γονιδίων.
Τι είναι το Quorum Sensing;
Η ανίχνευση απαρτίας είναι ένας μηχανισμός γονιδιακής ρύθμισης που χρησιμοποιείται από βακτήρια. Χρησιμοποιούν αυτόν τον μηχανισμό για να επικοινωνήσουν με τα βακτηριακά κύτταρα και να αισθανθούν τη δική τους πυκνότητα πληθυσμού. Παράγουν και εκκρίνουν μικρά μόρια γνωστά ως αυτοεπαγωγείς για την αίσθηση της πυκνότητας του πληθυσμού. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, ρυθμίζουν την έκφραση των γονιδίων λοιμογόνου δράσης. Επιπλέον, οι αυτοεπαγωγείς είναι μικρά διαχύσιμα μόρια σηματοδότησης, κυρίως Ν-ακυλο-ομοσερινικές λακτόνες (AHL). Πυροδοτούν την έκφραση γονιδίων λοιμογόνου δράσης.
Εικόνα 01: Ανίχνευση απαρτίας
Η αίσθηση απαρτίας είναι σημαντική για πολλές φυσιολογικές δραστηριότητες των βακτηρίων. Τα μόρια αίσθησης απαρτίας προκαλούν διεργασίες όπως συμβίωση, λοιμογόνο δύναμη, ικανότητα, σύζευξη, παραγωγή αντιβιοτικών, κινητικότητα, σπορίωση, δέσμευση αζώτου και σχηματισμός βιοφίλμ, κ.λπ.
Επιπλέον, η ανίχνευση απαρτίας είναι κοινή τόσο στα gram-αρνητικά όσο και στα θετικά κατά Gram βακτήρια. Ωστόσο, εκκρίνουν διαφορετικά μόρια ως αυτοεπαγωγείς. Τα Gram-αρνητικά βακτήρια μεσολαβούν στην αίσθηση απαρτίας μέσω ακυλιωμένων λακτονών ομοσερίνης ενώ τα θετικά κατά Gram βακτήρια μεσολαβούν μέσω επεξεργασμένων ολιγοπεπτιδίων.
Τι είναι το Quorum Quenching;
Η απόσβεση απαρτίας είναι ένας φυσικός μηχανισμός βακτηρίων που λειτουργεί ενάντια στον μηχανισμό ανίχνευσης απαρτίας των βακτηρίων. Όταν η αίσθηση απαρτίας βοηθά τα βακτήρια να εκφράσουν γονίδια λοιμογόνου δράσης, η απόσβεση της απαρτίας την αναστέλλει. Έτσι, η απαρτία είναι ένας μηχανισμός που διακόπτει την έκφραση του γονιδίου λοιμογόνου δράσης σε παθογόνα βακτήρια. Κατά την απόσβεση της απαρτίας, τα βακτήρια παράγουν ένζυμα και χημικούς αναστολείς για να υποβαθμίσουν τα μόρια που ανιχνεύουν την απαρτία. Με την αποικοδόμηση των αυτοεπαγωγέων, τα βακτήρια χάνουν την ανιχνευτική τους ικανότητα απαρτίας. Ως εκ τούτου, η απόσβεση απαρτίας διαταράσσει την ικανότητα ενός παθογόνου να αισθάνεται την κυτταρική του πυκνότητα και απενεργοποιεί ή μειώνει την ικανότητα πυροδότησης της λοιμογόνου έκφρασης.
Εικόνα 02: Απόσβεση απαρτίας
Η απόσβεση απαρτίας σταματά την ανίχνευση απαρτίας με διάφορες μεθόδους. Απενεργοποιεί τα σηματοδοτικά ένζυμα ή εισάγει μόρια που μιμούνται τα μόρια σηματοδότησης και μπλοκάρει τους υποδοχείς τους. Επιπλέον, τα ένζυμα σβέσης υποβαθμίζουν τα μόρια σηματοδότησης ή τροποποιούν τα σήματα ανίχνευσης απαρτίας.
Δεδομένου ότι η απόσβεση της απαρτίας είναι ένας φυσικός μηχανισμός, μπορεί να αναπτυχθεί ως μια προσέγγιση για την πρόληψη μικροβιακών ασθενειών. Η βακτηριακή επικοινωνία είναι μια σημαντική πτυχή των βακτηριακών λοιμώξεων. Ως εκ τούτου, η απόσβεση της απαρτίας θα είναι μια πολλά υποσχόμενη λύση για την παρεμβολή της βακτηριακής επικοινωνίας, αποτρέποντας έτσι βακτηριακές ασθένειες. Έτσι, η απόσβεση απαρτίας μπορεί απλά να οριστεί ως μια μορφή αντι-μολυσματικότητας.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του Quorum Sensing και του Quorum Quenching;
- Και οι δύο αυτοί μηχανισμοί εμφανίζονται κυρίως στα βακτήρια.
- Είναι επίσης φυσικοί μηχανισμοί που εμφανίζονται στα βακτήρια.
- Επιπλέον, και οι δύο διεργασίες παράγουν ένζυμα, χημικές ουσίες κ.λπ. για τη μεσολάβηση των διεργασιών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ανίχνευσης απαρτίας και της απόσβεσης απαρτίας;
Η ανίχνευση απαρτίας είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να επικοινωνούν μεταξύ τους και να αισθάνονται την πυκνότητα του πληθυσμού τους. Αντίθετα, η απόσβεση απαρτίας είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να διαταράξουν την αίσθηση απαρτίας. Επομένως, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της ανίχνευσης απαρτίας και της απόσβεσης απαρτίας.
Επιπλέον, μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ της αίσθησης απαρτίας και της απόσβεσης απαρτίας είναι ότι τα βακτήρια εκκρίνουν αυτοεπαγωγείς ή σήματα ανίχνευσης απαρτίας στην ανίχνευση απαρτίας, ενώ τα βακτήρια παράγουν ένζυμα και αναστολείς ανίχνευσης απαρτίας κατά την απόσβεση απαρτίας.
Το παρακάτω infographic παρέχει περισσότερες συγκρίσεις σχετικά με τη διαφορά μεταξύ ανίχνευσης απαρτίας και σβέσης απαρτίας.
Σύνοψη – Ανίχνευση απαρτίας έναντι Απόσβεσης απαρτίας
Η αίσθηση απαρτίας και η απόσβεση απαρτίας είναι δύο φυσικοί μηχανισμοί που λαμβάνουν χώρα στα βακτήρια. Η ανίχνευση απαρτίας διευκολύνει την επικοινωνία μεταξύ των βακτηρίων και την ανίχνευση της πυκνότητας του πληθυσμού τους. Εμφανίζεται μέσω μικρών μορίων που ονομάζονται αυτοεπαγωγείς. Είναι μια σημαντική διαδικασία για τα βακτήρια, καθώς βοηθά στη συμβίωση, τη λοιμογόνο δύναμη, την ικανότητα, τη σύζευξη, την παραγωγή αντιβιοτικών, την κινητικότητα, τη δημιουργία σπορίων, τη δέσμευση αζώτου και το σχηματισμό βιοφίλμ κ.λπ. Εν τω μεταξύ, η απόσβεση απαρτίας λειτουργεί ενάντια στην αίσθηση απαρτίας. Διαταράσσει την αίσθηση απαρτίας και κλείνει την έκφραση γονιδίου λοιμογόνου δράσης. Ως εκ τούτου, είναι ένας μηχανισμός κατά της μολύνσεως. Έτσι, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ ανίχνευσης απαρτίας και σβέσης απαρτίας.
