Nova študija je pokazala, da se obnašanje kolonij ustnih bakterij ne razlikuje veliko od tega, kako se ljudje naseljujemo v mestih.
Obstaja razlog, da bakterije živijo v “kolonijah” in bolj ko se učimo o tem, kako ti majhni arhitekti gradijo svoje skupnosti, bolj se nam zdi njihovo vedenje bolj znano.
Nova študija, ki preučuje, kako se več posameznih naseljencev spremeni v mikrokolonije, je razkrila vzorce in vzorce rasti, ki odražajo naše lastne mestne nagnjenosti.
“Opazovali smo, kako se na stotine bakterij širi po površini od njihove prvotne kolonizacije do nastanka biofilma,” pravi Hyun Ku z univerze v Pennsylvaniji.
“In vidimo, da so prostorske in strukturne značilnosti njihove rasti podobne tistim, ki jih vidimo pri urbanizaciji.”
Tako kot v naravi tudi bakterije v ustih živijo v zapletenih strukturah, znanih kot biofilmi. Dejansko 99,9 odstotka prokariontov živi z milijoni drugih sosedov v enem od teh naselij.
Biofilmi so povsod, če pa jih imate na zobeh, jim pravimo zobne obloge. V tej gosti in lepljivi usedlini so bakterije zaščitene pred vplivi okolja, kot so zobna pasta, zobna nit ali celo antibiotiki.
Nabira se, ko se več posameznih naseljencev spremeni v mikrokolonije, kako natančno pa se to zgodi, ostaja neraziskano.
ature Communications, 2020
Z uporabo oralne bakterije Streptococcus mutans so raziskovalci pokazali, da se mikrobne celice nalagajo naključno in ne glede na vrsto površine. Vendar se le del kolonizatorjev dejansko začne kopičiti in širi svoj obseg “s kombiniranjem sosednjih bakterij v gosto naseljene mikrokolonije”.
“Mislili smo, da bo večina posameznih bakterij rasla,” pravi Ku. “Toda dejansko število je bilo manj kot 40 odstotkov, preostali pa bodisi odmrejo bodisi se absorbirajo v rast drugih mikrokolonij.”
Takoj, ko se pojavijo grozdi, se zgodi nekaj zares radovednega: začnejo medsebojno komunicirati, rastejo in se združujejo v gosto naseljene mikrokolonije mikronske lestvice, ki se še širijo in združujejo in tvorijo nadgradnjo biofilma.
To sodelovanje je zanimivo, saj so prejšnje študije poročale o bakterijski konkurenci pri drugih vrstah, zlasti kadar je hranilnih snovi malo.
V tem primeru so hranila vplivala le na dejansko nastajanje kolonije. Po tem so “posamezne mikrokolonije (oddaljene ali v neposredni bližini) še naprej rasle brez motenj, dokler se niso združile med seboj, kombinirane strukture pa so se obnašale in rasle kot ena nova usklajena skupnost,” pišejo raziskovalci.
Šele ko so uvedli bolj antagonistične tujerodne vrste, je bila prizadeta ta na videz miroljubna enota in upočasnjena rast mikrokolonij.
“Te skupnosti (mikrokolonije) se lahko širijo in združujejo med seboj v duhu sodelovanja, brez konkurence med sosednjimi skupnostmi,” zaključujejo avtorji.
To je vrsta rasti, ki kaže na “skupno obnašanje med mikroorganizmi” in je podobna urbanizaciji ljudi, kjer nekateri naseljenci ostanejo mirujoči, drugi pa se spremenijo v vasi, ki se nadalje razširijo v gosto naseljene mikrokolonije ali mesta in nato združijo v megacities .
“To je koristna analogija,” pravi Ku. »Ne rečemo, da so bakterije antropomorfne. Toda ta možnost za rast biofilma nam daje večdimenzionalno, večdimenzionalno sliko, kako rastejo, ki je še nismo videli. '
Raziskava je bila objavljena v Nature Communications.
Viri: Foto: CDC / Javna zdravstvena knjižnica slik
