Bakterier har en følesans

Selvom bakterier ikke har nogen sanseorganer i klassisk forstand, de er stadig mestre i at opfatte deres miljø. En forskergruppe ved University of Basel's Biozentrum har nu opdaget, at bakterier ikke kun reagerer på kemiske signaler, men også have en følelse af berøring. I deres seneste udgivelse i Videnskab , forskerne demonstrerer, hvordan bakterier genkender overflader og reagerer på denne mekaniske stimulus inden for få sekunder. Denne mekanisme bruges også af patogener til at kolonisere og angribe deres værtsceller.

Det være sig gennem slimhinden eller tarmforingen, forskellige væv og overflader af vores krop er indgangsporte til bakterielle patogener. De første par sekunder - berøringsøjeblikket - er ofte afgørende for vellykkede infektioner. Nogle patogener bruger mekanisk stimulering som en udløser til at fremkalde deres virulens og til at erhverve evnen til at beskadige værtsvæv. Forskningsgruppen ledet af prof. Urs Jenal, ved Biozentrum ved universitetet i Basel, har for nylig opdaget, hvordan bakterier fornemmer, at de er på en overflade, og hvad der præcist sker i disse afgørende første par sekunder.

Forskning fokuserede kun på kemiske signaler

I de seneste årtier har forskning har gjort enorme fremskridt med at undersøge, hvordan bakterier opfatter og behandler kemiske signaler. "Imidlertid, vi har lidt viden om, hvordan bakterier læser mekaniske stimuli op, og hvordan de ændrer deres adfærd som reaktion på disse tegn, "siger Jenal." Ved hjælp af den ikke-patogene Caulobacter som model, vores gruppe var i stand til for første gang at vise, at bakterier har en 'følelse af berøring'. Denne mekanisme hjælper dem med at genkende overflader og fremkalde produktionen af ​​cellens eget øjeblikkelige klæbemiddel. "

Hvordan bakterier genkender overflader og klæber til dem

Svømmende Caulobacter -bakterier har en roterende motor i deres cellehylster med et langt fremspring, flagellum. Flagellums rotation gør det muligt for bakterierne at bevæge sig i væsker. Meget til forskernes overraskelse, rotoren bruges også som et mechanosensororgan. Motorrotation drives af protonstrøm ind i cellen via ionkanaler. Når svømmeceller rører overflader, motoren forstyrres, og protonstrømmen afbrydes.

Forskerne antager, at dette er signalet, der udløser svaret:Bakteriecellen øger nu syntesen af ​​en anden budbringer, hvilket igen stimulerer produktionen af ​​et adhæsin, der fast forankrer bakterierne på overfladen inden for få sekunder. "Dette er et imponerende eksempel på, hvor hurtigt og specifikt bakterier kan ændre deres adfærd, når de støder på overflader, "siger Jenal.

Bedre forståelse af infektionssygdomme

"Selvom Caulobacter er en harmløs miljøbakterie, vores resultater er yderst relevante for forståelsen af ​​infektionssygdomme. Det, vi opdagede i Caulobacter, gælder også for vigtige menneskelige patogener, "siger Jenal. For bedre at kontrollere og behandle infektioner, det er obligatorisk at bedre forstå processer, der opstår i løbet af de allerførste sekunder efter overfladekontakt.