Bacteriile flămânde își vânează vecinii cu harpoane minuscule, cu vârf otrăvit

Un nou studiu publicat în revista Science dezvăluie o strategie surprinzătoare și brutală folosită de unele bacterii pentru a supraviețui în medii ostile: își atacă și „devorează” vecinii.

Cercetătorii au descoperit că bacteriile pot utiliza un sistem specializat de arme, cunoscut sub numele de Type VI Secretion System (T6SS) — un fel de mini-harpon cu ac injectabil — pentru a extrage nutrienți din alte bacterii, în special atunci când resursele de hrană sunt limitate.

O armă microscopică letală

T6SS funcționează precum un harpon microscopic: bacteriile îl folosesc pentru a străpunge membrana altor bacterii, injectând toxine care le determină să-și verse conținutul intern. În trecut, oamenii de știință considerau că scopul principal al acestei arme era eliminarea concurenței pentru spațiu și hrană. Însă noile observații sugerează că bacteriile nu doar elimină rivalii, ci și folosesc resursele eliberate pentru a se hrăni.

„Când lucrurile devin dificile, îți mănânci vecinii”, a spus Glen D’Souza, autor al studiului și profesor asistent la Universitatea de Stat din Arizona. „Ceea ce este remarcabil nu este doar că bacteriile au arme, ci că le folosesc strategic, doar când nu se mai pot dezvolta altfel.”

Comportament adaptiv în funcție de mediu

Cercetătorii au analizat comportamentul bacteriilor în medii bogate și sărace în nutrienți. În medii bogate, bacteriile atacă rapid și eliberează nutrienți care se dizolvă imediat. În schimb, în medii sărace, atacurile sunt lente, iar nutrienții rămân mai mult timp în jur, fiind absorbiți treptat. Acest comportament sugerează că bacteriile pot modifica compoziția toxinelor din harpoanele lor în funcție de scopul urmărit: eliminarea concurenței sau obținerea hranei.

„Urmărind aceste celule în acțiune, înțelegi cât de ingenioase pot fi bacteriile”, a declarat Astrid Stubbusch, coautoare a studiului și cercetătoare la ETH Zurich. „Prin eliberarea lentă a nutrienților, își maximizează capacitatea de a extrage fiecare moleculă valoroasă.”

Implicații pentru sănătatea umană

Descoperirile nu sunt doar de interes academic. Sistemul T6SS este prezent în diverse ecosisteme, inclusiv în intestinul uman, și ar putea oferi noi perspective în lupta împotriva rezistenței bacteriene la antibiotice. Cercetătorii cred că, în viitor, mecanismul ar putea fi utilizat ca bază pentru dezvoltarea unor antibiotice țintite sau a unor sisteme de livrare a medicamentelor extrem de precise.

„Este un mecanism activ, observat din oceane până în microbiomul uman”, a explicat D’Souza. În condiții de laborator, bacteriile modificate genetic astfel încât să nu mai poată folosi T6SS nu au reușit să supraviețuiască în medii fără hrană — spre deosebire de cele nemodificate, care s-au hrănit cu nutrienții proveniți de la „victimele” lor.

Viitorul cercetărilor

Înainte ca T6SS să poată fi utilizat în aplicații medicale, cercetătorii trebuie să înțeleagă în detaliu când și cum bacteriile aleg să își folosească această armă. Întrebări esențiale rămân deschise: pot fi controlate aceste mecanisme? Pot fi adaptate pentru a distruge doar bacteriile dăunătoare?