Bakterie chronią się nawzajem

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Dwa szczepy E. coli, z których każdy jest oporny na działanie innego antybiotyku, chronią się nawzajem w środowisku, w którym występują oba antybiotyki. Odkrycie dokonane przez naukowców z MIT dowodzi, że mutualizm - zjawisko polegające na tym, iż różne gatunki korzystają z interakcji pomiędzy sobą - pomaga bakteriom w tworzeniu społeczności opornych na leki. To pierwszy eksperymentalny dowód na wzajemne chronienie się mikroorganizmów.

Naukowcy zbadali dwa szczepy E. coli - jeden oporny na ampicylinę, a drugi na chloramfenikol. Wiele bakterii broni się przed antybiotykami produkując enzymy, które je rozbijają. Skutkiem ubocznym takich działań jest ochrona bakterii znajdujących się w pobliżu, gdyż enzymy oczyszczają z antybiotyków całe otoczenie. Zawsze gdy dochodzi do rozbicia cząstki antybiotyku, może jednocześnie dochodzić do ochrony innych bakterii - mówi profesor Jeff Gore.

Naukowcy z MIT postanowili sprawdzić tę hipotezę. Przeprowadzili badania, które wykazały, że dwa szczepy E. coli oporne na różne antybiotyki są w stanie przeżyć w środowisku, gdy oba antybiotyki są obecne. Chroniąc siebie zapewniają ochronę sąsiadom.

W czasie eksperymentów naukowcy rozcieńczali populacje bakterii przenosząc około 1% z nich do nowej próbówki, do której dodawali antybiotyki. Zauważyli, że jeśli np. na początku cyklu bakterie oporne na ampicylinę przeważały nad szczepem opornym na chloramfenikol, to szybko neutralizowały ampicylinę, co powodowało rozrost szczepu opornego na chloramfenikol. Dopiero gdy drugi ze szczepów rozrósł się na tyle, by zneutralizować chloramfenikol, dochodziło do rozrostu populacji szczepu opornego na ampicylinę. Względny odsetek populacji ciągle się zmienia, gdyż szczep, który jest bardziej liczny na początku cyklu wzrostu, może być mniej liczny pod jego koniec - dodaje Gore. Gdy koncentracja antybiotyków jest niska, cykl taki może powtarzać się bez końca. Jednak tam, gdzie jest wysoka, ciągłe oscylacje destabilizują populację i może dojść do jej załamania.

Profesor Gore podejrzewa, że z podobnymi zjawiskami mamy do czynienia w glebie czy ludzkim przewodzie pokarmowym. Teraz uczony i jego zespół poszukują mutualizmu w przewodzie pokarmowym C. elegans. Chcą też zbadać, jak oscylacje populacji bakterii przebiegają i są synchronizowane na dużych obszarach geograficznych oraz jak wpływa na nie migracja pomiędzy populacjami.

« powrót do artykułu