Введение

Неорганизованный слой внеклеточного вещества, окружающий бактериальные клетки. Слой слизи у бактерий — это легко удаляемый (например, центрифугированием) неорганизованный слой внеклеточного вещества, окружающий бактериальные клетки. Он состоит главным образом из экзополисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Таким образом, слой слизи рассматривается как подтип гликокаликса. Хотя слои слизи и капсулы наиболее часто встречаются у бактерий, эти структуры, хотя и редко, существуют также и у архей. Информация об их структуре и функциях применима и к этим микроорганизмам.

Структура

Слои слизи аморфны и непостоянны по толщине, образуясь в различном количестве в зависимости от типа клеток и окружающей среды. Эти слои проявляются в виде нитей, свисающих внеклеточно и формирующих сетчатые структуры между клетками, расположенными на расстоянии 1-4 мкм друг от друга. Исследователи предположили, что клетка замедляет формирование слоя слизи примерно через 9 дней роста, возможно, из-за снижения метаболической активности. Другая высокоорганизованная, но отдельная структура – S-слой. S-слои – это структуры, интегрирующиеся в клеточную стенку и состоящие из гликопротеинов; эти слои могут придавать клетке жесткость и защиту. Поскольку слой слизи рыхлый и подвижный, он не способствует жесткости клетки. Хотя биофильмы могут состоять из бактерий, производящих слой слизи, это обычно не является их основным компонентом. Скорее, биофильм состоит из множества микроорганизмов, объединяющихся для формирования сплошной биопленки. Однако могут формироваться и однородные биофильмы. Например, зубной налет, образующийся на поверхности зубов, вызывается формированием биофильма, состоящего преимущественно из Streptococcus mutans, и медленным разрушением зубной эмали.

Функция клеток

Функция слизистого слоя заключается в защите бактериальных клеток от опасностей окружающей среды, таких как антибиотики и высыхание. Кроме того, некоторые бактерии, например Pseudomonas aeruginosa и Bacillus anthracis, способны образовывать биоплёнки, эффективно противостоящие атакам фагоцитов иммунной системы организма-хозяина.

Исследования

Из-за обилия бактерий, повышающих устойчивость к антимикробным препаратам, таким как антибиотики (эти препараты подавляют рост клеток или уничтожают их), проводятся новые исследования по разработке лекарств, снижающих факторы вирулентности некоторых бактерий. Антивирулентные препараты уменьшают патогенные свойства бактерий, позволяя организму хозяина атаковать эти бактерии или повышая эффективность антимикробных средств. Staphylococcus aureus – патогенная бактерия, вызывающая различные инфекции у человека, обладающая множеством факторов вирулентности, включая образование биопленки, кворумное зондирование и экзотоксины, и это лишь некоторые из них. Исследователи изучили мирицетин (Myr) как многокомпонентный антивирулентный агент против S. aureus и его влияние на образование биопленки. Было установлено, что при регулярном применении образование биопленки уменьшается, а количество прикрепленных клеток в используемой среде снижается, при этом клетки не погибают. Myr перспективен при нанесении на поверхности: на непокрытых поверхностях формируется толстая биопленка с большим количеством прикрепленных клеток, в то время как на покрытых поверхностях наблюдаются минимальные слабо прикрепленные клеточные скопления. Эти бактерии выступают в качестве диффузионного барьера для сульфатов, проникающих в бетон. Исследователи обнаружили, что эффективность слоя увеличивается с его толщиной, наблюдая почти линейный рост срока службы бетонной конструкции по мере увеличения толщины слоя. Для долгосрочного ремонта конструкции рекомендуется использовать слой толщиной 60 мм для обеспечения долговечности бетонной конструкции и надлежащей диффузии сульфат-ионов.