Dodano: 08 czerwiec 2020r.

Bakterie potrafią dokonać masowego samobójstwa w celu obrony kolonii

Bakterie ewoluowały przez miliony lat i wykształciły w tym czasie niezwykłe właściwości. Jedną z nich udało się zaobserwować naukowcom z Uniwersytetu Oksfordzkiego. Odkryli oni, że mikroorganizmy potrafią masowo popełniać samobójstwa dla dobra kolonii.

Bakterie Escherichia coli – Pałeczka okrężnicy

 

Bakterie są agresywnymi mikroorganizmami, które znają wiele sposobów zabijania i powstrzymywania swoich konkurentów. Jedna z najbardziej ekstremalnych strategii polega na tym, że komórki bakterii same się rozpadają i umierają, uwalniając przy tym duże ilości toksyn, które zabijają inne szczepy bakterii. Mechanizm ten był znany naukowcom, jednak do tej pory nie wiedziano, jak wiele bakterii „popełnia samobójstwo” w obronie kolonii.

Wojny bakterii

Badania opublikowane w czasopiśmie "Current Biology” wskazują, że takie działanie bakterii jest powszechne. W przypadku niektórych mikroorganizmów na „polach bitewnych” prawie wszystkie bakterie potrafią popełnić samobójstwo, aby przeprowadzić masowy atak na swoich przeciwników.

Samobójstwa są bardzo rzadkie w świecie przyrody, dlatego naukowcom trudno jest zrozumieć drogi ewolucji podobnych zachowań. Jednak nowe badania potwierdzają, że miliony bakterii są w stanie jednocześnie poświęcić się dla dobra kolonii.

Badacze obserwowali zachowanie bardzo dobrze znanej i występującej w jelitach bakterii Escherichia coli. Okazało się, że mikroorganizmy zachowują się bardzo podobnie do niektórych grup owadów, żyjących w koloniach. Pszczoły i mrówki również potrafią poświęcać się i przeprowadzać zakrojone na szeroką skalę ataki na intruzów. W czasie walk wiele owadów ginie.

Zaskakująca liczba bakterii samobójców

Dr Elisa Granato z Wydziału Zoologii i Biochemii Uniwersytetu w Oksfordzie przekonuje, że liczba bakterii biorąca udział w samobójczych atakach była „bardzo zaskakująca”. – Nasze badanie wyjaśnia, dlaczego tak się dzieje. Bakterie są w stanie popełnić samobójstwo w sytuacji, gdy i tak mają umrzeć z powodu toksyn produkowanych przez ich konkurentów. To zachowanie jest jakby ostatnim „atakiem gazowym” umierających mikroorganizmów, który pozwala im odeprzeć przeciwników i nie zginąć – mówi dr Granato.

Naukowcy obserwowali pole „bakteryjnej bitwy” w laboratorium, przy pomocy trójwymiarowej mikroskopii fluorescencyjnej. Nowoczesna technika pozwoliła im na oznaczenie innym kolorem komórek, które angażowały się w ataki samobójcze. Dzięki temu mogli śledzić pojedyncze bakterie znajdujące się „na linii frontu” w czasie ich walki z konkurencyjnym szczepem bakterii.

- Bakterie mogą być zarówno śmiertelnymi patogenami, jak i żyć w symbiozie z różnymi organizmami – mówi współautor badań prof. Kevin Foster. – Zatem od wyniku ich „wojen” może zależeć stan zdrowia organizmów, w których żyją. Badania nad „bakteryjnymi wojnami” mogą pomóc nam zarówno w wypieraniu patogenów z organizmu, jak i w promowaniu „przyjaznych” bakterii - dodaje naukowiec.

Wyniki przeprowadzonych badań mogą posłużyć w opracowani skuteczniejszych terapii w przypadku wystąpienia infekcji. Dzięki zrozumieniu zasad, na których opiera się „walka mikroorganizmów”, będziemy mogli lepiej zrozumieć i skuteczniej wspierać bakterie probiotyczne – uważają naukowcy.

 

Źródło: University of Oxford