Нов начин, по който бактериите могат да нахлуят в множество клетки в жив организъм, е открит от екип от биолози в Държавния университет в Сан Диего.

Проучването, публикувано наскоро в Nature Communications, описва как превзема клетките на гостоприемник нов вид бактерии, Bordetella atropi, който изследователите наричат на името на древногръцката богиня на съдбата Атропос, която срязва нишката на живота.

И е наименувана подходящо, защото бактериите променят формата си в дълга нишка, нараствайки до 100 пъти обичайния размер на една бактерия за период от 30 часа, без да се дели.

Род Bordetella

Родът Bordetella включва няколко вида грам-отрицателни кокобацили, които могат да заразят и хората. Два от тези видове, B. pertussis и B. parapertussis, могат да причинят магарешка кашлица при хората. 

Изследователите са открили нова бактерия от това семейство, Bordetella atropi. Тази бактерия нахлува в клетките на нематода Oscheius tipulae, малките червеи, както и паразитите на ларвата Tipula paludosa (вид летящо насекомо).

Генетичен анализ

Чрез промяна на гените на Bordetella atropi, изследователският екип открива, че тази инвазивна нишка разчита на същите гени и молекули, които другите бактерии използват, когато са в среда, богата на хранителни вещества. Тези други бактерии обаче използват този път само за създаване на по-големи клетки, докато бактерията B. atropi расте непрекъснато в своя гостоприемник.

Поведение, различно от това на другите бактерии

Фактът, че една бактерия може да се трансформира в нишковидна структура, не е нищо ново. Характеристиката се отнася до няколко други вида бактерии. Други бактерии често се трансформират в нишки, процес, наречен филаментация, в отговор на опасна среда или увреждане на тяхната ДНК. Това им позволява да продължат да растат по размер, но забавят разделянето си на нови бактериални клетки, докато не коригират щетите, причинени от стреса.

Изследователите обаче са първите, които наблюдават филаментацията като начин за разпространение от клетка на клетка в жив организъм за цел, различна от реакцията на стрес. Те смятат, че вместо това новите видове нахлуват в клетките на гостоприемника, откривайки тази богата среда и задействат филаментация, за да инфектират бързо повече клетки и да получат допълнителни хранителни вещества за своя растеж.

Нещо невиждано досега

„Виждаме неща, които никой никога не е виждал преди“, обяснява Робърт Луалън (Robert Luallen), професор по биология в Сан Диего и водещ автор на изследването.

Информацията може да бъде много полезна, защото тази техника може да се използва от други бактерии, които заразяват хората.

Въпреки че нито бактерията, нито кръглият червей, които екипът на Луалън изследва, заразяват хората, възможно е механизмът на разпространение да се използва и от човешки патогени. Отделно, индуцираният от хранителни вещества процес на филаментация може да се използва от други бактерии за образуване на биофилми, които могат да покрият тръбите на катетрите и да доведат до усложнения за пациентите.

Справка: Tuan D. Tran et al, Bacterial filamentation as a mechanism for cell-to-cell spread within an animal host, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28297-6

Източник: A never-before-seen way bacteria infect cells
San Diego State University

Още по темата

04/02/2022

Животът

Човешките чревни бактерии правят секс, за да споделят витамин В12

03/02/2022

Животът

Бактериите общуват с помощта на химически сигнали, сравними с радиовълните