Οι επιστήμονες βρήκαν έναν μηχανισμό προστασίας των βακτηρίων από το φθόριο

Επιστήμονες από το Γέιλ (ΗΠΑ) ανακάλυψαν μοριακά κόλπα που χρησιμοποιούνται από βακτήρια για την αντιμετώπιση του φθορίου, το οποίο βρίσκεται σε οδοντόκρεμες και στοματικά διαλύματα για την καταπολέμηση της τερηδόνας.

Στο τεύχος Δεκεμβρίου του Science Express, οι ερευνητές αναφέρουν ότι τμήματα του RNA που ονομάζονται ριβοδιακόπτες, τα οποία ελέγχουν την γονιδιακή έκφραση, ανιχνεύουν τη συσσώρευση φθορίου και ενεργοποιούν την άμυνα των βακτηρίων έναντι των επιπτώσεών του, συμπεριλαμβανομένης της προαγωγής της τερηδόνας.

«Οι ριβοδιακόπτες είναι εξειδικευμένοι ανιχνευτές που αναγνωρίζουν το φθόριο», λέει ο Χένρι Φορντ Β', καθηγητής, πρόεδρος του τμήματος μοριακής και κυτταρικής βιολογίας και κύριος συγγραφέας της μελέτης.

Το φθόριο είναι ένα συστατικό σε πολλές οδοντόκρεμες που μειώνει σημαντικά την ανάπτυξη της τερηδόνας. Οι οδοντόκρεμες που περιέχουν φθόριο είναι διαθέσιμες από τη δεκαετία του 1950.

Οι ριβοδιακόπτες αντισταθμίζουν τις επιδράσεις του φθορίου στα βακτήρια. «Εάν το φθόριο συσσωρευτεί σε τοξικά επίπεδα σε ένα κύτταρο, ο ριβοδιακόπτης «αρπάζει» το φθόριο και στη συνέχεια ενεργοποιεί γονίδια που μπορούν να μπλοκάρουν τη δράση του», δήλωσε ο Brecker.

«Μείναμε άναυδοι όταν ανακαλύψαμε ριβοδιακόπτες που δεσμεύουν φθόριο», είπε ο Μπρέκερ. «Οι επιστήμονες είχαν υποστηρίξει ότι ένα μόριο RNA δεν ήταν καλή επιλογή για χρήση ως αισθητήρας για φθόριο, επειδή τα μόρια φθορίου και RNA είναι αρνητικά φορτισμένα και δεν θα έπρεπε να αλληλεπιδρούν. Ωστόσο, βρήκαμε περισσότερα από 2.000 τέτοια RNA σε πολλούς οργανισμούς».

Παρακολουθώντας ριβοδιακόπτες σε πολλά βακτηριακά είδη, η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτά τα RNA είναι αρχαία μόρια και ότι πολλοί μικροοργανισμοί έχουν μάθει να ξεπερνούν τα τοξικά επίπεδα φθορίου καθ' όλη τη διάρκεια της ιστορίας τους. Έχει επίσης αποδειχθεί ότι τα βακτήρια που ευδοκιμούν στο ανθρώπινο στόμα διαθέτουν ριβοδιακόπτες που προστατεύουν από την τοξικότητα του φθορίου.

«Τα κύτταρα έχουν να αντιμετωπίσουν την τοξικότητα του φθορίου εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, γι' αυτό και έχουν αναπτύξει μηχανισμούς για να την αντιμετωπίσουν», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης. Τώρα που αυτοί οι αμυντικοί μηχανισμοί είναι γνωστοί, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να χειραγωγήσουν αυτές τις διαδικασίες και να κάνουν το φθόριο πιο αποτελεσματικό στην καταπολέμηση των βακτηρίων. Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Γέιλ ανακάλυψαν πρωτεϊνικά κανάλια μέσω των οποίων το φθόριο αντλείται έξω από τα κύτταρα. Το μπλοκάρισμα αυτών των καναλιών θα προκαλέσει τη συσσώρευση φθορίου στα βακτήρια, καθιστώντας το πιο αποτελεσματικό στην καταπολέμηση των κοιλοτήτων.

Το φθόριο είναι το 13ο πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της γης. Η χρήση του στην οδοντόκρεμα και στην επεξεργασία νερού ξεκίνησε μια διαμάχη πριν από 60 χρόνια που συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε άλλες χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, το φθόριο χρησιμοποιείται σε πολύ μικρότερο βαθμό λόγω της έντονης αντίθεσης του κοινού.

Η υπερβολική ποσότητα φθορίου έχει σημαντικό αρνητικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία. Η συσσώρευση φθορίου εξάγει μαγνήσιο από την λέμφο του αίματος, προάγει την έκπλυση ασβεστίου από τον οστίτη ιστό, το οποίο με τη σειρά του εναποτίθεται στους μύες, τους πνεύμονες και τα νεφρά ενός ατόμου. Τα άλατα φθορίου συσσωρεύονται στα οστά, προκαλώντας οστεοχονδρόζη, επηρεάζοντας το σχήμα, το χρώμα και την κατεύθυνση της ανάπτυξης των δοντιών, την κατάσταση και την κινητικότητα των αρθρώσεων και τον σχηματισμό οστικών αναπτύξεων.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]