دانشمندان بیش از یک قرن است که در حال مطالعه روی باکتری E.coli هستند. E.coli یکی از باکتری‌های مدل است که در مبارزه با عفونت‌ها ایجاد مسمومیت غذایی می‌کند. چنین تحقیقاتی منجر به تولید انواع آنتی‌بیوتیک‌ها شده است که به دیواره‌های محافظ سلولی باکتری‌ها نفوذ کرده تا آن‌ها را از بین ببرند. بسیاری از باکتری‌ها دارای غشای خارجی هستند. مطالعه جدید نشان می‌دهد، غشای خارجی به‌طور فیزیکی از سلول محافظت می‌کند و می‌تواند گزینه خوبی برای گروه جدیدی از داروهای ضد باکتری باشد.
غشای خارجی می‌تواند به عنوان زره‌ای عمل کند که در واقع قوی‌تر از دیواره سلولی است. یافته‌های جدید، رویکردهای تازه‌ای در جهت مبارزه با عفونت برای تقریباً نیمی از تمام گونه‌های باکتریایی که مانند E.coli غشای خارجی دارند را نشان می‌دهد. به گفته محققان اگر بتوان به غشای خارجی حمله کرد، باکتری‌های عفونی پیش از آن که هدف درمان‌های آنتی‌بیوتیکی قرار گیرند، ضعیف خواهند شد.
سپرهای شیمیایی
تمام باکتری‌ها دارای دیواره سلولی هستند که محیط‌های سلولی را احاطه کرده و محافظت می‌کند، هم‌چنین یک لایه اضافی نیز دارند که غشای خارجی نامیده می‌شود و دیواره سلولی باکتری را احاطه می‌کند.
از زمانی که غشای خارجی کشف شد، برای طبقه‌بندی باکتری‌ها در واکنش به روش معمول رنگ آمیزی به نام رنگ‌آمیزی گرم، مورد استفاده قرار گرفت. بر این اساس، باکتری دارای غشای خارجی به رنگ‌آمیزی شیمیایی واکنش نشان نداده و گرم منفی نامیده می‌شود و باکتری با دیواره سلولی عاری از غشای خارجی به رنگ‌آمیزی واکنش داده و به عنوان گرم مثبت طبقه‌بندی می‌شود.
هر دو نوع باکتری می‌توانند عفونی شوند و وقتی این اتفاق می‌افتد، وجود یا عدم وجود غشای خارجی نیز می‌تواند تعیین کند که پاسخ آن‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها چگونه خواهد بود. باکتری‌های گرم منفی که حاوی غشاهای خارجی هستند، تمایل بیش‌تری به مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها دارند.
در یک مطالعه، این تیم تحقیقاتی دیواره سلولی E.coli را حذف کرد اما غشای خارجی آن را دست نخورده گذاشت. باکتری‌ها شکل خیاری خود را از دست دادند و حبابی شکل شدند. اما بخش بزرگی از این حباب‌ها زنده ماندند، و در نهایت دوباره E.coli به شکل خیاری بازسازی شد. بنابراین غشای خارجی باید نقش مهم و سازنده‌ای ایفا کند.
در آزمایش‌های دیگر، سلولهای E.coli را طی دو ساعت تحت افزایش و کاهش سریع فشار قرار دادند. سلولهای E.coli معمولاً این تغییرات تکراری را خنثی کرده و رشد می‌کنند، به‌طوری که گویی هیچ تغییری رخ نداده است. با این حال، هنگامی که محققان غشای خارجی را تضعیف کردند، سلول‌ها به سرعت مردند. در نتیجه، وجود یا عدم وجود یک غشای بیرونی قوی، تفاوت بین زندگی و مرگ است.
تحقیقات نشان دادند داروهایی که باعث بی‌ثباتی لایه بیرونی نازک شوند، قادرند باکتری‌های عفونی را از بین ببرند.
