В слюнката е открита нова форма на живот, причиняваща заболявания

Credit: Andrew Magill, flickr (CC BY 2.0).jpg
Credit: Andrew Magill, flickr (CC BY 2.0).jpg

В човешка слюнка за първи път са открити бактерии, които паразитират върху други бактерии и животът им зависи изцяло от тях. Миниатюрните клетки са останали незабелязани в продължение на десетилетия, но изглежда са свързани със заболяванията на венците, муковисцидозата и резистентността към антибиотици.

Жизнен цикъл на Bdellovibrio. Credit: Estevezj (CC BY-SA 3.0)
Жизнен цикъл на Bdellovibrio. Credit: Estevezj (CC BY-SA 3.0)

Познат ни е само още един бактериален щам, който може да инфектира други бактерии, но той живее свободно и „ловува” – името му е Bdellovibrio. Новооткритият организъм има много малко гени и изцяло зависи от гостоприемника си.

Паразитът, който изглежда прави гостоприемника си по-опасен за човека, досега ни е убягвал, тъй като е трудно да бъде отгледан и изучен в лабораторни условия.

 

„Те са ултра-малки и живеят на повърхността на други бактерии” – каза Jeff McLean от Училището по стоматология към Университета на Вашингтон в Сиатъл на годишната среща на Американското общество по микробиология в Бостън, Масачузец.


РЕКЛАМА:

***

Различни от всички известни видове

McLean и колегите му са открили организма, докато търсели бактериални щамове в проби от човешка слюнка. Анализирайки ДНК на всички видове, които пораснали от тези проби, те се натъкнали на мистериозен фрагмент от генетичен материал. Това парче РНК е било откривано и преди от други изследователи, но никой не можел да каже от какъв организъм идва.

Сега, екипът на McLean показва, че тази РНК принадлежи на бактерия, която живее върху друг вид – Actinomyces odontolyticus. Когато изследователите погледнали този вид под микроскопа, те открили, че клетките му са покрити с други, много по-малки, бактерии – първият открит паразит по бактериите.

В началото Actinomyces успява да толерира паразитите, които се прикрепват към външната му мембрана, източвайки хранителни вещества от гостоприемника си.

„По-късно те започват да атакуват и убиват гостоприемника” – казва McLean. Към края на инфекциозния процес изглежда върху мембраната на Actinomyces се образуват дупки и съдържанието на нападната клетка излиза навън.

Паразитната бактерия е много различна от всички вече известни бактерии. Тя притежава само 700 гена и е първият открит бактериален щам, който не може да си произвежда собствени аминокиселини – градивните единици на белтъците, без които не може да има живот – но вместо това разчита на гостоприемника си, за да ги получи. За сравнение – гостоприемникът притежава 2200 гена.

Върхът на айсберга

Това откритие обяснява защо видът не е бил открит досега: в лаборатория той може да бъде отгледан само наред с гостоприемник. McLean подозира, че A. odontolyticus не е единственият гостоприемник за паразита и че вероятно съществуват много други паразитни видове бактерии.

„Ясно е, че този микроорганизъм е само върхът на айсберга” – смята Roland Hatzenpichler от Калифорнийския институт по технологии в Пасадена.

„Генетичните данни от други все още некултивирани организми предполагат, че взаимоотношенията гостоприемник-паразит между микроорганизмите са често срещани в природата, затова този тип проучвания са чудесен образец за следване.”

Заболявания и антибиотична резистентност

Може да се окаже, че тези видове играят важна роля за заболяванията при човека. McClean казва, че е открил високи концентрации на ДНК на тази бактерия при хора, които страдат от заболявания на венците или муковисцидоза.

Известно е, че Actinomyces допринасят за заболяванията на венците, но обикновено се контролират успешно от белите кръвни клетки, наречени макрофаги, които ги поглъщат и унищожават. McLean казва, че притежава доказателства, че когато тези бактерии са инфектирани с паразита, те могат да

Място на археите спрямо другите царства на живите организми. Credit: Maulucioni y Doridí (CC BY-SA 3.0)
Място на археите спрямо другите царства на живите организми. Credit: Maulucioni y Doridí (CC BY-SA 3.0)

избегнат макрофагите и да влошат заболяването на венците.

При предишни изследвания екипът е идентифицирал бактериален вид, който инфектира някои представители на археите – различен тип едноклетъчни организми, които генетично се различават от бактериите, но са сходни с тях по липсата на истинско клетъчно ядро и други сложни клетъчни органели.

Двата вида паразитни бактерии някак правят гостоприемниците си резистентни към антибиотика стрептомицин – друго откритие, което може да се окаже важно в разгара на кризата с бактериалната резистентност.

 


Европейска нощ на учените 2022 г.: