Znanstvenici su eksperimentom uspjeli potvrditi kako bakterije komuniciraju međusobno

Bakterije komuniciraju izmjenom električnih signala poput živčanih stanica u mozgu



Credit: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH
11/2002
FOTO: NIAID/Flickr

Znanstvenici su otkrili da bakterije komuniciraju jedna sa drugom na sličan način kako to rade živčane stanice u mozgu. Proveden je eksperiment koji je pokazao kako se kolonija bakterija ponaša koordinirano kada dosegne određenu veličinu. Bakterijsko pričanje podrazumijeva izmjenu električnih signala koje prolaze njihovim tijelima kroz ionske kanale proteina.

U eksperimentu se pokazalo da mikrobi biofilma na rubnom dijelu kolonije bakterija (koja se sastoji od stotine tisuća jedinki), imaju neograničen pristup hranjivim tvarima dok one u centru nemaju toliko hrane i prijeti im glad. Da riješe ovaj problem, bakterije na rubovima prestaju rasti i tako omogućavaju hranjivim tvarima da stignu do centra.

Na taj način bakterije u centru biofilma preživljavaju napade antibioticima. Prijašnji testovi potvrdili su da bakterije komuniciraju električnim signalima. Kada se ionski kanal koji dozvoljava kaliju da fluktuira u stanicu i izvan stanice prekine, komunikacije nestaje.

Komuniciranje putem ionskih kanala

Kao i neuroni u našem mozgu, bakterije također koriste ionske kanale da komuniciraju jedna sa drugom putem električnih signala. Zajednica bakterija unutar biofilma funkcionira kao mikrobni mozak.

Otkriće, objavljeno u časopisu Nature, mijenja način na koji razmišljamo o bakterijama, ali i o mozgu. Naime, ljudsko ponašanje, osjećaji i inteligencija dolaze od električnih komunikacija između neurona u mozgu koje se odvijaju putem ionskih kanala.

Zajednica bakterija unutar biofilma funkcionira kao mikrobni mozak
Zajednica bakterija unutar biofilma funkcionira kao mikrobni mozak PlaxcoLab/Flickr

Bakterija koristi slične ionske kanale za komunikaciju i rješavanje metaboličkog stresa.

Otkriće ukazuje da neurološki poremećaji koji su pokrenuti metaboličkim stresom imaju možda drevno bakterijsko porijeklo što otvara nove perspektive u liječenju takvih poremećaja.

Bakterijski biofilmovi su rastući zdravstveni problem

Mehanizam koji bakterija koristi iznenađujuće je sličan procesu u ljudskom mozgu znanom kao širenje kortikalne depresije, stanjem povezanim sa migrenama i epileptičkim napadajima. I migrena i električno signaliziranje u bakterija koje su sada znanstvenici otkrili, izazvano je metaboličkim stresom.

Ovo pokazuje da puno lijekova koji su izvorno namijenjeni za epilepsiju i migrenu mogu biti učinkoviti u napadanju bakterijskih biofilmova koji su rastući zdravstveni problem u svijetu zbog njihove sve veće otpornosti na antibiotike.