Egy új tanulmány kimutatta, hogy az orális baktériumtelepek viselkedése nem sokban különbözik attól, hogy mi emberek hogyan telepedünk le a városokban.
Van oka annak, hogy a baktériumok „kolóniákban” élnek, és minél többet megtudunk arról, hogyan építik fel ezek az apró építészek közösségeiket, annál ismertebbnek tűnik számunkra a viselkedésük.
Egy új tanulmány, amely azt vizsgálja, hogy több telepes hogyan válik mikrokóniává, feltárta a növekedés mintáit és dinamikáját, amelyek tükrözik saját városi hajlamainkat.
“Több száz baktériumot figyeltünk a felszínen a kezdeti kolonizációtól kezdve a biofilm képződéséig” – mondja Hyun Ku, a Pennsylvaniai Egyetem munkatársa.
“És azt látjuk, hogy növekedésük térbeli és szerkezeti jellemzői hasonlóak az urbanizációnál tapasztaltakhoz.”
Mint a természetben, úgy a szájban lévő baktériumok is összetett struktúrákban, biofilmekként élnek. Valójában a prokarióták 99,9 százaléka más szomszédokkal él együtt egy ilyen településen.
A biofilmek mindenütt megtalálhatók, de ha vannak a fogakon, plakknak nevezzük őket. Ebben a sűrű és ragacsos üledékben a baktériumokat védik a környezeti hatások, például a fogkrém, a fogselyem vagy akár az antibiotikumok.
Felhalmozódik, amikor néhány telepes mikrokolóniává válik, de hogy pontosan hogyan történik ez, azt továbbra sem derítik ki.
ature Communications, 2020
A szóbeli Streptococcus mutans baktérium segítségével a kutatók kimutatták, hogy a mikrobiális sejtek véletlenszerűen és a felszín típusától függetlenül rakódtak le. A gyarmatosítóknak azonban csak egy része kezd csoportosulni, kiterjesztve skáláját, „a szomszédos baktériumokat sűrűn lakott mikrokóniákká egyesítve”.
“Úgy gondoltuk, hogy a legtöbb egyedi baktérium növekedni fog” – mondja Ku. “De a tényleges szám kevesebb, mint 40 százalék volt, a többi vagy elpusztul, vagy felszívódik a többi mikrokóliában.”
Amint a klaszterek létrejönnek, valami igazán kíváncsi történik: kölcsönhatásba kezdenek egymással, növekednek és egyesülnek sűrűn lakott mikron-léptékű mikrokólikákká, amelyek tovább bővülnek és összeolvadnak, biofilm felépítményt alkotva.
Ez az együttműködés érdekes, mivel korábbi vizsgálatok beszámoltak baktériumok versengéséről más fajokban, különösen tápanyaghiány esetén.
Ebben az esetben a tápanyagok csak a tényleges telepképződést befolyásolták. Ezt követően “az egyes (távoli vagy közvetlen közelében lévő) mikrokóniák megszakítás nélkül tovább növekedtek, amíg össze nem olvadtak egymással, és az egyesített struktúrák egyetlen új, harmonizált közösségként viselkedtek és növekedtek” – írják a kutatók.
Csak akkor, amikor antagonisztikusabb idegen fajokat vezettek be, ez a látszólag békés egység hatással volt, és a mikrokolonikák növekedése lelassult.
“Ezek a közösségek (mikrokolonikák) az együttműködés szellemében kibővülhetnek és egyesülhetnek egymással, a szomszédos közösségek közötti verseny nélkül” – összegeznek a szerzők.
Ez egyfajta növekedés, amely a „mikroorganizmusok közötti közösségi magatartást” jelzi, és hasonló az emberi urbanizációhoz, ahol egyes telepesek helyben maradnak, míg mások falvakká válnak, amelyek sűrűn lakott mikrokolóniákká vagy városokká bővülnek, majd megavárosokká egyesülnek. .
“Ez hasznos hasonlat” – mondja Ku. – Nem azt mondjuk, hogy a baktériumok antropomorfak. De a biofilm növekedésének ez a kilátása sokrétű, többdimenziós képet ad számunkra a növekedésükről, amelyet még nem láttunk. ”
A tanulmány a Nature Communications folyóiratban jelent meg.
Források: Fotó: CDC / Public Health Image Library
