Бактерии полагаются на классическую бизнес-модель
Москва, 13:03, 21 Дек 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Синегнойная палочка, возбудитель пневмонии, выработала двухканальную стратегию колонизации носителя. Исследователи из Базельского университета выяснили, как бактерия за несколько секунд крепится к тканям и распространяется, действуя по классической бизнес модели: начало работы – рост – расширение.
Результаты проекта представлены в Cell Host & Microbe, сообщает phys.org. Синегнойная палочка генерирует 2 типа клеток – подвижные распространители и вирулентные липучки. Бактерия является возбудителем опасных инфекций, включая менингит и пневмонию. На первой стадии заражения ей нужно прикрепиться к тканям носителя и, одновременно, распространиться по организму. Затем патогену требуется изменить поведение, чтобы перманентно колонизировать хозяина и спрятаться от иммунной системы, например, сформировав защитные биопленки.
«При каждом делении патоген генерирует 2 типа клеток, — сказал профессор Урс Дженал, лидер исследовательской группы. – Баланс между ними необходим бактерии для успешного существования в тканях и быстрого распространения».
Первые структуры активно продвигаются к поверхностям тканей с помощью жгутиков. Исследователи выяснили, что они также служат механическими датчиками. С их помощью бактерии реагируют на контакт с тканью появлением клейких выступов, чтобы прикрепиться к ней.
«Нас поразила скорость процесса, — сказал Дженал. – Бактерия меняла программу действий за секунды».
Тактильные стимулы провоцировали выработку сигнальной молекулы cyclic-di-GMP, вызывавшей формирование клеточных выступов.
Исследователи также показали, что при делении бактерии, прикрепившиеся к ткани, производят двух потомков. Одна дочерняя клетка остается прилипалой, способной навредить носителю. Вторая становится распространителем, попадающим в дальние участки организма.
«Это обусловлено асимметричным распределением cyclic-di-GMP в материнской клетке, — объяснил первый автор, Бенуа Лавенти. – Потомки с низкой концентрацией молекул отправляются колонизировать дальние территории, с высокой – остаются на месте. Так бактерия реализует простую бизнес модель: сначала обоснуйся, потом расти и расширяйся».
Но, после нескольких таких делений, синегнойная палочка переключается на симметричный процесс, сосредотачиваясь на вирулентных, прикрепленных к поверхности структурах. Исследователи предполагают, что такое поведение позволяет патогену эффективно колонизировать разные поверхности, вроде камня, душевых занавесок, чашек или человеческих органов.
