Μελέτη αποκαλύπτει την ύπαρξη «βακτηριακού» Game of Thrones. The Bacterial Game of Thrones

Τα βακτήρια χαίρονται να πολεμούν και μάλιστα αποδεικνύονται εξαιρετικά πολυμήχανα στην προσπάθεια τους να υπερισχύσουν. Much like animals and to a degree humans, bacteria enjoy a good fight. They stab, shove and poison each other in pursuit of the best territory. While this much is clear, little is known about the tactics and strategy that bacteria use during their miniature wargames. In a study published in Current Biology, researchers at the University of Oxford have shed light on this area of bacterial behaviour, revealing that bacteria approach conflict in much the same way as an army by responding to a threat with a coordinated, collective retaliation. Credit: Kevin Foster

Τα βακτήρια χαίρονται να πολεμούν και μάλιστα αποδεικνύονται εξαιρετικά πολυμήχανα στην προσπάθεια τους να υπερισχύσουν και να εδραιωθούν, σύμφωνα με βρετανική μελέτη που δημοσιεύεται στο επιστημονικό έντυπο Current Biology.

Dr Despoina Mavridou

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τη βιοχημικό Δρ Δέσποινα Μαυρίδου του Κολεγίου Imperial του Λονδίνου και τον καθηγητή Εξελικτικής Βιολογίας Κέβιν Φόστερ του Τμήματος Ζωολογίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, μελέτησαν μάχες κοινών βακτηρίων E.coli, τα οποία φιλοξενούνται και στο ανθρώπινο σώμα.

Κάθε στέλεχος του εν λόγω βακτηρίου χρησιμοποιεί μια συγκεκριμένη τοξίνη για να νικήσει τον ανταγωνιστή του. Κάθε στέλεχος είναι ανθεκτικό στη δική του τοξίνη, και έτσι μπορεί και επικρατεί μέσα στο ανθρώπινο έντερο, τουλάχιστον προσωρινά.

Τροποποιώντας κατάλληλα τα βακτήρια, ώστε να φωσφορίζουν με διακριτά χρώματα, οι ερευνητές μπόρεσαν για πρώτη φορά να παρακολουθήσουν τις βακτηριακές μάχες σε πραγματικό χρόνο. Αποκαλύφθηκε ότι δεν πολεμούν όλα τα βακτήρια με τον ίδιο τρόπο. Μερικά είναι άκρως επιθετικά, ενώ άλλα είναι πολύ παθητικά.

Επιπλέον, μερικά στελέχη βακτηρίων όχι μόνο ανιχνεύουν έγκαιρα μια εχθρική τοξίνη, αλλά επίσης απαντούν γρήγορα, προειδοποιώντας την υπόλοιπη αποικία τους.

Τα βακτήρια στις προκεχωρημένες θέσεις της μικροβιακής κοινότητας εντοπίζουν την εισβολή του εχθρού και μοιράζονται την είδηση με τους «συντρόφους» τους, έτσι ώστε να οργανωθεί μια συντονισμένη ανταπάντηση.

Είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται σε βακτήρια μια τέτοια οργανωμένη συμπεριφορά, η οποία έως τώρα είχε παρατηρηθεί μόνο σε εξελιγμένα ζώα.

Σύμφωνα με τον Δρ Φόστερ, «αυτά που φαίνονται να είναι απλοί οργανισμοί, μπορούν να λειτουργήσουν με πολύ προχωρημένο τρόπο. Η συμπεριφορά τους είναι πιο πολύπλοκη από ό,τι είχαμε προηγουμένως θεωρήσει. Με τρόπο παρόμοιο με τα κοινωνικά έντομα όπως οι μέλισσες και οι σφήκες ή με τα κοινωνικά ζώα όπως τα πουλιά και τα θηλαστικά που βγάζουν κραυγές συναγερμού όταν υφίστανται επίθεση, τα βακτήρια είναι ικανά για μια συντονισμένη επίθεση».

Two bacterial colonies fighting on solid media using toxins. These strains can detect the attack of the other, and pass the information on within their colony, to launch massive coordinated attacks on each other. This results in a “no man’s land” in between the two strains where cells are killed (with the exception of a few resistant cells that grow into new little colonies). Strains are fluorescently labelled and they turn green when they are releasing toxins. Video edited with the help of Dr Patricia Bernal, Imperial College London. Credit: University of Oxford

Με δεδομένο ότι ο ανθρώπινος οργανισμός φιλοξενεί ένα τεράστιο αριθμό βακτηρίων αυτό, κατά τους ερευνητές, σημαίνει ότι μέσα στο σώμα μας λαμβάνει χώρα ένας συνεχής βακτηριακός πόλεμος. Είναι συνεπώς σκόπιμο να μάθουμε περισσότερα πράγματα γι' αυτές τις μάχες, οι οποίες μπορεί να έχουν ως κατάληξη όχι μόνο την εξόντωση μιας ομάδας βακτηρίων, αλλά και την πρόκληση λοίμωξης ή άλλης ασθένειας στον άνθρωπο - αν επικρατήσουν οι «κακοί».

Η ομάδα της Δρ Μαυρίδου μελετά ήδη πώς τα βακτήρια χρησιμοποιούν τις τοξίνες για επίθεση ή αυτοάμυνα. «Ο πόλεμος μετά από πρόκληση μπορεί να είναι επωφελής», ανέφερε. «Πιθανότατα συμβαίνει μέσα στο έντερο, εκεί όπου τα βακτήρια μπορούν να προκαλέσουν πολλαπλούς αντιπάλους για να τους επιτεθούν και να αλληλοεξοντωθούν», εξηγεί.

Πηγές: http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822%2817%2931663-9 - http://www.ox.ac.uk/news/2018-01-25-bacterial-game-thrones - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=940337