Wiele bakterii, w tym tych powodujących groźne infekcje, porusza się z pomocą niewielkich włosków - to już wiadomo od dłuższego czasu. Jednak nie znany był sposób, w jaki mikroby znajdują drogę - zwracają uwagę naukowcy z Politechniki Federalnej w Lozannie.

Biolodzy wiedzieli, że komórki ludzi i innych zwierząt mogą szukać kierunku, reagując na właściwości powierzchni, po której pełzają.

Nie było jednak jasne, czy bakterie potrafią reagować na mechaniczne bodźce, głównie dlatego, że dotąd skupiano się zwykle na zdolności mikrobów do ruchu w stronę pewnych chemicznych substancji.

Tymczasem badacze z Lozanny odkryli właśnie, że bakterie Pseudomonas aeruginosa używają mechanizmu przypominającego dotyk.

„Badanie to zmienia sposób, w jaki rozumiemy ruch bakterii” - mówi prof. Alexandre Persat, współautor pracy opublikowanej na łamach „PNAS”.

Bakterie Pseudomonas używają włosków, które działają trochę jak harpuny - wydłużają się, przylegają do powierzchni, po czym bakteria, wsuwając je, przyciąga się do przodu.

Obserwując działanie pojedynczych włosków w mikroskopie fluorescencyjnym, naukowcy zauważyli, że ruchem bakterii sterują dwa rodzaje białek.

Jedno z nich aktywuje wyrzucenie włoska do przodu, a drugie ten proces blokuje.

„Aktywator znajduje się na przodzie bakterii, gdzie bakteria bada powierzchnię z pomocą włosków, a inhibitory znajdują się we wszystkich innych miejscach” - wyjaśnia Marco Kühn, współautor badania.

Kiedy bakteria napotka przeszkodę, np. inną komórkę, białko-inhibitor nakazuje jej się zatrzymać i zmienić kierunek.

„To pomaga komórce bakterii nawigować w otoczeniu na podstawie tego, co wyczuwają na przedzie - podobnie jak ma to miejsce w przypadku niewidomej osoby używającej białej laski” - tłumaczy prof. Persat.

Taki system jest szczególnie użyteczny, gdy bakterie poruszają się w grupie, ponieważ pozwalaa im. np. na pełzanie w tym samym kierunku.

Zdobyte informacje mogą mieć niebagatelne znaczenie dla ludzkiego zdrowia.

Pseudomonas aeruginosa to bowiem oportunistyczna bakteria, która powoduje infekcje szpitalne. Zwykle na różnych powierzchniach - np. cewników czy respiratorów - tworzy wyjątkowo trudne do usunięcia skupiska.

Co więcej, zespół prof. Persata wcześniej odkrył, że bakterie te używają włosków do wydzielania toksyn.

Zrozumienie tego, jak wykorzystują one zmysł dotyku, może więc pomóc w opracowaniu nowych metod radzenia sobie z bakteriami.

W następnym etapie badacze chcą poznać sposób, w jaki mikroby te zamieniają mechaniczne bodźce na reakcje komórki.

„Chcielibyśmy zrozumieć molekularny mechanizm stojący za zmysłem dotyku tych bakterii” - mówi prof. Persat.

Więcej informacji na stronach:

https://www.alphagalileo.org/en-gb/Item-Display/ItemId/210924?returnurl=https://www.alphagalileo.org/en-gb/Item-Display/ItemId/210924

https://www.pnas.org/content/118/30/e2101759118 (PAP)

Autor: Marek Matacz

mat/ agt/