Jak kwas działa na listerię

Warunki kwasowe ograniczają wzrost listerii. Można je uzyskać stosując kwasowe środki odkażające i konserwanty, takie jak te używane w kuchni i przy produkcji żywności. Pierwszą linią obrony organizmu człowieka jest środowisko kwasowe żołądka.

Aby zwiększyć skuteczność i zakres wykorzystania kwasów przeciw temu patogenowi, uczestnicy projektu MONOGAD (Elucidating novel roles and mechanisms of the GAD system in stress resistance and virulence of listeria monocytogenes) zbadali jeden z silnych bakteryjnych układów oporności, dekarboksylazę glutaminianową (GAD).

Układ GAD zużywa kwasowe protony i dodaje je do glutaminianu, aby wytworzyć w ten sposób kwas γ-aminomasłowy. Wcześniejsze prace naukowców z projektu MONOGAD umożliwiły odkrycie systemu wewnętrznego GAD (ang. GADi) u listerii i jak działa on z zewnętrzną siecią zdarzeń biochemicznych GAD (ang. GADe).

Wyniki badania MONOGAD obaliły wcześniej utrzymywane teorie, zgodnie z którymi GAD miałaby chronić bakterie poprzez możliwości buforujące. Wyniki wskazują, że układ ochrony przed warunkami kwasowymi działa w wyniku zużywania protonów.

Szczep listerii EGD jest kwasooporny i uczestnicy projektu MONOGAD skupili się na jego biochemii, aby odkryć warunki, które sprzyjają lub przeciwdziałają tej oporności. EGD wykorzystuje GADi a nie GADe, ponadto w niektórych szczepach występują różne dekarboksylazy, które mogą wzmagać kwasooporność GADi.

Ponadto, dodany do określonej pożywki we wczesnej, stacjonarnej fazie wzrostu, układ GAD jest aktywowany przez dobre zaopatrzenie w aminokwasy, lecz nie przez zwiększoną aktywność GAD. Badano jako pożywkę m.in. kwasy kasaminowe, peptonowy agar sojowy oraz pepton tryptykazowy i proteozowy. Poszczególne aminokwasy nie aktywowały układu GAD, lecz zaobserwowano niski poziom aktywacji L-cysteiną, L-tryptofanem i chlorkiem sodu.

Uczestnicy projektu MONOGAD odkryli istotne szczegóły biochemii kwasoodpornych szczepów listerii, które mogą być użyte do zwalczania tego patogenu. Bakterie mogą wywołać nie tylko zakażenie przewodu pokarmowego i objawy grypy, lecz również zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Listerioza podczas ciąży może powodować przedwczesny poród lub wewnątrzmaciczne obumarcie płodu oraz poważne problemy u noworodków.