Вещество, которое данный организм не может использовать ни для каких метаболических процессов. Зачастую такие вещества часто обладают определёнными токсическими свойствами. Интересно, что в организме животных и человека эволюционно появились системы защиты от чужеродных соединений – ксенобиотиков (см. Ксенобиотики). Интересен вопрос: каким же образом природа “могла” предвидеть появление, например, антропогенных загрязнителей? Синоним – “чужеродное вещество”.
“Чувство кворума” (Quorum Sensing). От лат. quorum – которых присутствие достаточно. Название широко распространённого в бактериальном мире особого вида коммуникации, осуществляемого с помощью обмена химическими сигналами с окружающими “собратьями”, поставляющего бактериям информацию о численности (плотности) их популяции. Другими словами, это название способности микроорганизмов (бактерий) общаться и координировать своё поведение за счёт выделения химических сигнальных веществ. Когда численность клеток достигает величины “кворума”, микроорганизмы начинают производить особые белки – факторы вирулентности. Эти белки вызывают токсические эффекты в тканях заражённого организма (гибель его клеток) и стимулируют образование микробами агрегатов – биоплёнок, резко повышающих их устойчивость к антибиотикам, иногда в тысячи раз* (см. Бактериальные биоплёнки). В определённых условиях (нехватка питательных веществ) “чувство кворума” не позволяет бактериям превышать свою численность и останавливает их активность. В результате клетки переходят в состояние пролиферативного покоя и прекращают деление. При этом покоящиеся клетки приобретают повышенную резистентность к различным повреждающим воздействиям и обеспечивают выживаемость популяции. В настоящее время делаются попытки найти способы** прерывания этой коммуникации в бактериальных сообществах, что упростит лечение инфекционных заболеваний (особенно при резистентности микробов к антибиотикам). В принципе, уже на ранних этапах инфекции, если будут найдены и воспроизведены соответствующие сигналы, возможно будет обманывать бактерии и сообщать им, что их уже очень много и пора остановить своё размножение! Синоним – “кворум-сенсинг”.
*Ещё одним примером этого феномена являются популяционные эффекты у миксобактерий, питающихся другими бактериями, связанные с необходимостью создавать высокую плотность культуры, обеспечивающую высокую локальную концентрацию литических ферментов и антибиотиков. В 2017 г. “чувство кворума” было обнаружено и у бактериофагов phi3T, поражающих сенную палочку Bacillus subtilis (см. Арбитриум).
**Поиск химических ингибиторов “кворума” и использование “троянского коня” – клеток-мутантов, “слепых к сигналам кворума”. В 2015 г. Бонни Баслер (Принстон, США) и Эверетт Питер Гринберг (Вашингтонский университет, США) получили “азиатскую Нобелевку” (The Shaw Prize) за работы, давшие новые сведения об этом явлении.