Pattern di ROS intracellulari (·OH, 1 O2 , H2 O2 , O2 - ) cambiamenti nel lievito. Credito:Xu Hangbo
I ricercatori guidati dal Prof. Huang Qing dell'Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) hanno recentemente dimostrato l'importante ruolo dell'ossigeno singoletto ( 1 O2 ), una specie di specie reattiva dell'ossigeno (ROS), in meccanismi antimicrobici sinergici nello studio del meccanismo fungicida del plasma atmosferico freddo (CAP). I risultati sono stati pubblicati in Scienza dell'ambiente totale .
La PAC è altamente efficace nell'inattivare i microrganismi dannosi. Producendo una varietà di ROS, la CAP può indurre stress ossidativo nei microrganismi, portando così a diverse modalità di morte. Comprendere il ruolo dei ROS nell'uccidere i microrganismi dannosi è di grande importanza e può fornire una guida per l'uccisione efficiente dei microrganismi nell'ambiente.
Negli ultimi anni, il gruppo del Prof. Huang ha condotto una ricerca sistematica sul meccanismo e l'applicazione della disinfezione e sterilizzazione microbica del plasma non termico. In questo studio, i ruoli dei ROS generati dal plasma nell'uccisione dei funghi, incluso il radicale idrossile (·OH), 1 O2 , perossido di idrogeno (H2 O2 ) e anione superossido (O2 - ), sono stati esaminati, rispettivamente.
In particolare, è stato trovato e spiegato l'effetto sinergico dell'ossigeno singoletto con altri ROS generati dal plasma nell'inattivazione dei funghi.
Sulla base dello studio precedente, i ricercatori hanno studiato la generazione di ROS (·OH, 1 O2 , H2 O2 , O2 - ) da CAP, ed ha esplorato la loro relazione con vari ROS intracellulari (·OH, 1 O2 , H2 O2 , O2 - ) nel tempo.
Meccanismo di apoptosi e necroptosi indotta da CAP. Credito:Xu Hangbo
Secondo i ricercatori, tra i ROS generati dal plasma, ·OH provoca principalmente l'inattivazione dei funghi distruggendo la struttura della membrana della parete, mentre 1 O2 ha un effetto sinergico con altri ROS nell'uccidere i funghi. 1 generato dal plasma O2 può indurre la depolarizzazione del potenziale di membrana mitocondriale (MMP) e il grado di depolarizzazione dell'MMP determina il destino dei funghi.
Durante il trattamento a breve termine del plasma, un lieve danno mitocondriale può portare all'insorgenza dell'apoptosi. Al contrario, durante un trattamento prolungato, l' ·OH plasmatico danneggerà gravemente le membrane cellulari e un livello elevato di 1 O2 causerà una grave depolarizzazione della MMP, con conseguente aumento dell'O2 intracellulare - e Fe 2+ , così come la necroptosi cellulare.
Un'altra scoperta del team è stata quella 1 O2 potrebbe portare all'aggregazione proteica intracellulare e alla produzione di necrosoma RIP1/RIP3, portando infine alla necroptosi.
Questo studio migliora la comprensione del meccanismo fungicida della CAP e fornisce una guida teorica per ulteriori applicazioni della tecnologia del plasma. + Esplora ulteriormente
