細菌が少ない数で存在する場合、それらはクォーラムセンシングを活性化するのに十分なシグナル伝達分子を生成しません。しかし、人口が増えるにつれて、これらの分子の濃度が増加します。これは最終的に重要なしきい値に達し、クォーラムセンシング遺伝子の活性化を引き起こします。これらの遺伝子は、次のようなさまざまなプロセスに関与するタンパク質をエンコードします。
* 毒素生成 。多くの細菌は、宿主細胞に損傷を与える可能性のある毒素を生成します。クォーラムセンシングは、これらの毒素の産生を制御することができ、バクテリアが損傷を引き起こすのに十分な数で存在する場合にのみ生成されることを保証します。
* バイオフィルム層 。バクテリアは、表面に付着した細胞のコミュニティであるバイオフィルムを形成できます。バイオフィルムは、個々の細菌よりも抗生物質や免疫系に対してより耐性があるため、治療がより困難です。クォーラムセンシングは、バイオフィルムの形成を制御し、細菌が表面を定着させ、感染を引き起こすことを可能にします。
* 運動性 。いくつかの細菌は、鞭毛や絵画を使用して動き回ることができます。クォーラムセンシングは、これらの構造をコードする遺伝子の発現を制御し、細菌が新しい場所に移動し、感染を広めることができます。
科学者は、細菌のコミュニケーションと感染におけるクォーラムセンシングの役割を理解することにより、このプロセスを標的とする新しい治療法を開発できます。これらの治療法は、細菌感染症を予防または治療し、公衆衛生への影響を減らすのに役立ちます。
バクテリアがクォーラムセンシングを使用して感染を引き起こす方法の例をいくつか紹介します。
* vibrio cholerae コレラを引き起こす細菌です。コレラは、治療されないと致命的である可能性のある下痢性疾患です。 Cholerae Vibrioは、下痢を引き起こす毒素の産生を調節するために定足センシングを使用しています。
* pseudomonas aeruginosa は、肺炎、尿路感染症、皮膚感染症など、さまざまな感染症を引き起こす可能性のある細菌です。 Pseudomonas aeruginosaは、クォーラムセンシングを使用してバイオフィルムの生産を調節しているため、治療がより困難になります。
* 黄色ブドウ球菌 は、皮膚感染症、肺炎、敗血症など、さまざまな感染症を引き起こす可能性のある細菌です。黄色ブドウ球菌は、毒素の産生を調節し、バイオフィルムを形成するためにクォーラムセンシングを使用します。
これらは、バクテリアがクォーラムセンシングを使用して感染を引き起こす方法のほんの一例です。科学者は、細菌のコミュニケーションと感染におけるクォーラムセンシングの役割を理解することにより、このプロセスを標的とする新しい治療法を開発できます。これらの治療法は、細菌感染症を予防または治療し、公衆衛生への影響を減らすのに役立ちます。
