Novo istraživanje pokazalo je da se ponašanje kolonija oralnih bakterija ne razlikuje puno od načina na koji se mi ljudi naseljavamo u gradovima.
Postoji razlog zbog kojeg bakterije žive u 'kolonijama', a što više saznajemo o tome kako ti sićušni arhitekti grade svoje zajednice, čini nam se njihovim ponašanjem poznatijim.
Novo istraživanje koje proučava kako se više pojedinačnih naseljenika pretvara u mikrokolonije otkrilo je obrasce i obrasce rasta koji odražavaju naše vlastite urbane sklonosti.
“Gledali smo kako se stotine bakterija šire površinom od njihove početne kolonizacije do stvaranja biofilma”, kaže Hyun Ku sa Univerziteta u Pennsylvaniji.
“I vidimo da su prostorne i strukturne karakteristike njihovog rasta slične onima koje vidimo u urbanizaciji.”
Kao i u prirodi, bakterije u ustima žive u složenim strukturama poznatim kao biofilmovi. Zapravo, 99,9 posto prokariota živi s milionima drugih susjeda u jednom od ovih naselja.
Biofilmovi su svugdje, ali ako ih imate na zubima, nazivamo ih plakom. U ovom gustom i ljepljivom talogu bakterije su zaštićene od utjecaja okoline poput paste za zube, zubnog konca ili čak antibiotika.
Akumulira se kada se nekoliko pojedinačnih naseljenika pretvori u mikrokolonije, ali kako se to točno događa ostaje neistraženo.
ature Communications, 2020
Koristeći oralnu bakteriju Streptococcus mutans, istraživači su pokazali da se mikrobne stanice naslažu nasumično, bez obzira na tip površine. Međutim, samo mali dio kolonizatora zapravo se počinje skupljati, šireći svoju skalu “kombiniranjem susjednih bakterija u gusto naseljene mikrokolonije”.
“Mislili smo da će većina pojedinačnih bakterija rasti”, kaže Ku. “Ali stvarni je broj bio manji od 40 posto, a ostatak ili odumire ili se apsorbira u rast drugih mikrokolonija.”
Čim se pojave nakupine, dogodi se nešto zaista znatiželjno: počinju međusobno komunicirati, rastu i kombiniraju se u gusto naseljene mikrokolonije mikronske skale, koje se dalje šire i stapaju, tvoreći nadgradnju biofilma.
Ova je suradnja zanimljiva, jer su prethodne studije izvijestile o bakterijskoj konkurenciji kod drugih vrsta, posebno kada postoji nedostatak hranjivih sastojaka.
U ovom slučaju, hranjive tvari utjecale su samo na stvarno stvaranje kolonije. Nakon toga, “pojedinačne mikrokolonije (udaljene ili u neposrednoj blizini) nastavile su rasti bez prekida dok se nisu stopile jedna s drugom, a kombinirane strukture ponašale su se i rasle kao jedinstvena nova usklađena zajednica”, pišu istraživači.
Tek kada su uvedene više antagonističke strane vrste, pogođena je ova naizgled mirna jedinica i usporen je rast mikrokolonija.
„Ove zajednice (mikrokolonije) mogu se proširiti i stopiti jedna s drugom u duhu saradnje, bez konkurencije između susjednih zajednica“, zaključuju autori.
Ovo je vrsta rasta koja ukazuje na 'zajedničko ponašanje između mikroorganizama', a slična je i urbanizaciji ljudi, gdje neki doseljenici ostaju nepokretni, dok se drugi pretvaraju u sela, koja se dalje šire u gusto naseljene mikrokolonije ili gradove, a zatim se stapaju u megagradove .
“Ovo je korisna analogija”, kaže Ku. „Ne kažemo da su bakterije antropomorfne. Ali ova perspektiva rasta biofilma daje nam višesmjernu, višedimenzionalnu sliku kako rastu, a koju do sada nismo vidjeli. '
Studija je objavljena u časopisu Nature Communications.
Izvori: Fotografija: CDC / Biblioteka slika javnog zdravstva
