Vedci zistili, že niektoré metanogénne baktérie sa môžu vzájomne spájať v rôznych biologických kanáloch a vytvárať si nejaké spojenia, podobné tomu, ako si neuróny vzájomne vymieňajú informácie v mozgu zvierat, podľa článku uverejneného v časopise Nature.
„Náš objav nielen zmení naše chápanie baktérií, ale aj to, ako si predstavujeme náš mozog. Všetky naše zmysly, emócie a inteligencia vyrastajú z toho, ako si mozgové bunky vymieňajú elektrické signály, ktoré sú vyvolané iónovými kanálmi. Zistili sme, že baktérie používajú rovnaké kanály a elektrické signály, aby sa spoločne vynorili z nepohodlného prostredia, “uviedol Guerol Sueel z Kalifornskej univerzity v San Diegu v USA.
Suel a jeho kolegovia dospeli k tomuto záveru a pokúsili sa odhaliť neobvyklé tajomstvo zo života veľkých spoločenstiev baktérií, ktoré sa zjednocujú v hustých kolóniách - „filmy“stoviek tisícov individuálnych mikróbov - ako prežívajú organizmy v strede takých štruktúr, ktoré nemajú kontakt s vonkajším prostredím.
Pri sledovaní života takýchto filmov vedci zistili, že bunky na povrchu filmu, ktoré majú neobmedzený prístup k potrave, umožňujú periodicky dýchať vnútri kolónie. Prestanú rásť a umožnia živinám preniknúť do hĺbky kolónie a mikróby vo filme doplnia zásoby potravín.
Táto úžasná synchronizácia správania baktérií umiestnených na veľké vzdialenosti od seba viedla vedcov k premýšľaniu o tom, ako by mohli navzájom komunikovať. Chovanie potravín - molekúl glutamátu - keď sa pohybujú vo vnútri filmu, naznačovalo, že tento bakteriálny „internet“môže fungovať na základe elektrochemických signálov.
Na základe tejto myšlienky autori článku merali, ako sa mení napätie na povrchu bakteriálnych membrán a vo vnútri živného média v období rastu povrchovej vrstvy mikróbov av období pokoja.
Ukázalo sa, že napätie na bakteriálnej membráne kolísalo v čase s mikrobiálnymi rastovými cyklami, čo potvrdilo odhad Xuela a jeho kolegov. Vedci vysvetľujú, že tieto elektrické vibrácie boli generované iónovými kanálmi na povrchu škrupín mikróbov, ktoré majú podobnú štruktúru a tvar ako tie iónové „pumpy“, ktoré sú na povrchu nervových buniek v mozgu.
Propagačné video:
Bakteriálne iónové kanály fungujú podobným spôsobom - pumpujú dovnútra alebo von z iónov draslíka v bunke, čím vytvárajú rozdiel v koncentrácii iónov draslíka a sodíka, čo dáva mikróbom schopnosť viesť elektrické impulzy cez jeho povrch.
Ak sa tieto kanály a súvisiace gény odstránia, baktérie stratia schopnosť navzájom komunikovať a kolónia sa rýchlo rozpadne v dôsledku neschopnosti koordinovať vlny rastu a pokoja.
Je zaujímavé, že tento signál, hovorí Suelle, sa šíri po mikrobiálnom filme rovnakým spôsobom, ako v mozgu vznikajú pri nástupe migrény bolestivé impulzy. Vedci dúfajú, že ďalšie štúdium bakteriálneho „mozgu“vám pomôže pochopiť, ako bojovať proti týmto bolestiam hlavy.
Naopak, súčasné lieky proti migréne, ktoré blokujú prenos takýchto signálov, sa môžu v zásade použiť na narušenie prenosu baktérií. Biológovia usudzujú, že by to mohlo pomôcť bojovať proti kolóniám mikroorganizmov rezistentných na antibiotiká, ktoré často spôsobujú epidémie v nemocniciach.