Nov standard zdravja živali, ki temelji na pionirskih raziskavah biofilma

Kako se AHV v lastnem raziskovalnem laboratoriju uči iz raziskav biofilmov

Tvorba biofilma je mikrobni obrambni mehanizem za zagotavljanje preživetja bakterij. Biofilm ščiti bakterije pred antibiotiki in imunskimi celicami, s škodljivimi vplivi na zdravje živali. Poglobljeno poznavanje biofilma v povezavi z zdravjem živali lahko pomaga določiti najučinkovitejšo strategijo za preprečevanje in reševanje izzivov. Pri AHV nenehno raziskujemo, kako narediti naše izdelke še bolj učinkovite ob uporabi v boju proti biofilmu, v lastnem laboratoriju. Vas zanima, kako izvajamo ta postopek? Več o tem vam želimo povedati v tem prispevku.

Biofilm je 3D struktura, sestavljena iz mikrobne skupnosti celic, prilepljenih ena druga na drugo in na površino. Celice so vgrajene v samoproduciran matriks zunajceličnih polisaharidov, beljakovin in DNA. To bakterijam zagotavlja razvpito toleranco na vse vrste škodljivih okoljskih dejavnikov. Biofilmi so zaradi svoje sestave zelo obstojni in jih je težko odstraniti.

Znanstvene raziskave biofilmov

AHV je v ospredju novih inovativnih rešitev, ki znajo preprečiti in se učinkovito spoprijeti z nastajankom biofilma na naraven način.

Trenutne konvencionalne metode, kot so antibiotiki, večinoma delujejo proti planktonskim bakterijam (prosto lebdečim bakterijam), niso pa učinkovite proti bakterijam v biofilmu, ker vanj ne morejo ali težko prodrejo. Zato se preiskujejo nove naravne molekule, ki lahko rešijo ta izziv po alternativnih mehanizmih delovanja. Enega od teh novih mehanizmov lahko najdemo v vlogi QS (Quorum Sensing ali zaznavanje kvoruma) pri nastajanju biofilma. QS je eden glavnih signalnih mehanizmov bakterij, ki neposredno prispeva k tvorbi biofilma. Patentirana AHV tehnologija, sestavljena iz naravnih snovi, vpliva na ta proces in zlahka prodre skozi zaščitno plast. Naši naravni agensi, ki vključujejo komponente QQ (Quorum Quenching ali zaviranje kvoruma), motijo ​​proces QS. To preprečuje in moti nastajanje biofilma.

Za podporo tega razvoja in za še učinkovitejšo ter uspešnejšo uporabo naših izdelkov je zelo pomembno podrobno razumevanje biofilmov. Noben biofilm ni enak, zato vsaka vrsta biofilma zahteva drugačen pristop.

Kako si AHV predstavlja biofilm?

Na našem sedežu v ​​Zwolle, na Nizozemskem ima AHV lastno raziskovalno ustanovo. Tu med drugim izvajamo raziskave sestave biofilma. To naredimo s konfokalnim mikroskopom, imenovanim tudi konfokalni laserski vrstični mikroskop. Ta mikroskop uporablja laserski žarek za skeniranje biofilma plast za plastjo (0,05 mikrometra). Zajete slike so shranjene v 3D v računalniku, kar omogoča popolno 3D preslikavo biofilma. Ta mikroskop naredi tudi zelo podrobno in natančno sliko celic v biofilmu.

Matrico delamo vidno

Možna je tudi vizualizacija komponent biofilma, kot so polisaharidi, celuloza, proteini ali DNA. Bakterije izločajo naštete komponente in se na ta način zlepijo skupaj ter tako gradijo biofim. Noben biofilm ni enak, lahko so sestavljeni iz različnih vrst bakterij, ki nato izločajo drugačno vrsto matriksa. Vpliv imajo tudi okoljski dejavniki, kot so temperatura, pH itd. S poznavanjem morfologije in sestave biofilma je mogoče razviti učinkovit pristop.

Naše standardne mikrobne analize

Če želite izvedeti več o naših QQ komponentah in izvedeti o njihovih učinkih na biofilme, imamo na voljo več laboratorijskih analiz. Dva primera teh analiz sta:

• Vrednost MBIC (minimalna koncentracija za zaviranje biofilma).
• Vrednost MBEC (minimalna koncentracija za izkoreninjenje biofilma).

Kaj točno nam te vrednosti povedo?

Z MBIC merimo vrednost minimalne koncentracije, ki je potrebna za preprečevanje nastanka biofilma. To smo preizkusili v našem laboratoriju z našimi AHV – QQ komponentami (slika 1). Biofilm je pogosto sestavljen iz večih vrst bakterij. Ena prednost je, da je naša QQ komponenta učinkovita proti biofilmu gram-pozitivnih in gram-negativnih bakterij.

Z različnimi metodami merimo tudi MBEC vrednost, vključno s konfokalnimi, da lahko zelo natančno vidimo, pri kateri koncentraciji naših QQ komponent celice v biofilmu postanejo neaktivne in pri kateri koncentraciji se biofilm začne zmanjševati. Da bi to ugotovili, izvedemo aktivno/neaktivno obarvanje biofilma. Barvanje se uporablja za razlikovanje med aktivnimi in neaktivnimi celicami, na obe vrsti je pritrjeno fluorescentno barvilo, rdeče za neaktivne in zeleno za aktivne celice. Konfokal lahko skenira biofilm plast za plastjo in oblikuje 3D sliko (slika 2). To lahko uporabimo za preslikavo učinka na celoten biofilm.

Slika 2) Plast biofilma, merjena s konfokalnim mikroskopom, ki jasno prikazuje neaktivne in aktivne celice.

Brez razvoja odpornosti bakterij

Dodatna prednost AHV pristopa je, da se proti naši QQ komponenti ne razvije odpornost bakterij. Pravzaprav je naša lastna raziskava pokazala, da je QQ komponenta enako aktivna proti bakterijam, odpornim na antibiotike, kot proti bakterijam, ki še niso razvile odpornosti.

Poleg tega smo našo QQ komponento testirali tudi z drugimi sortami bakterij glede morebitnega razvoja odpornosti. Pri tem nam je pokazalo, da se odpornost ni razvila. To so čudoviti rezultati, ki potrjujejo učinkovitost in zanesljivost naše QQ molekule.

Širitev laboratorija

Trenutno izvajamo širitev laboratorija na našem sedežu, v mestu Zwolle. Ta laboratorij nam bo nudil še več možnosti in omogočil nadaljnjo širitev našega raziskovalnega programa ter razvoja znanja. To odpira vrata obetajočim prihodnjim priložnostim. Inovacije so v ospredju vsega, kar počnemo, zato bomo še naprej vlagali v raziskovalne metode, da bi zagotovili in optimizirali kakovost naših izdelkov.