Znanstvenici su otkrili da se neke metanogene bakterije mogu međusobno povezati u svojevrsnim biološkim cjevovodima i tvore neku vrstu veze, slično kao kako neuroni međusobno razmjenjuju informacije u mozgu životinja, navodi se u članku objavljenom u časopisu Nature.
„Naše otkriće ne samo da mijenja naše razumijevanje bakterija, već i način na koji zamišljamo svoj mozak. Sva naša osjetila, emocije i inteligencija rastu iz načina na koji moždane stanice razmjenjuju električne signale koje pokreću ionski kanali. Otkrili smo da bakterije koriste iste kanale i električne signale da bi izašle iz neugodnog okruženja “, rekao je Guerol Sueel sa Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu.
Suel i njegove kolege došli su do ovog zaključka pokušavajući otkriti neobičnu tajnu iz života velikih zajednica bakterija koje se ujedinjuju u guste kolonije - "filmove" stotina tisuća pojedinačnih mikroba - kako organizmi u središtu takvih struktura koji nemaju kontakt s vanjskim okruženjem uspijevaju preživjeti.
Promatrajući život takvih filmova, znanstvenici su otkrili da stanice na površini filma, koje imaju neograničen pristup hrani, periodično dopuštaju da unutrašnjost kolonije diše. Prestaju rasti, omogućujući hranjivim tvarima da prodiru u dubine kolonije, a mikrobi unutar filma obnavljaju zalihe hrane.
Takva nevjerojatna sinkronizacija ponašanja bakterija smještenih na velikim udaljenostima jedna od druge navela je znanstvenike da razmišljaju o tome kako bi mogli međusobno komunicirati. Ponašanje hrane - molekula glutamata - kada se kreću unutar filma ukazivalo je da ovaj bakterijski "Internet" može raditi na temelju elektrokemijskih signala.
Vođeni ovom idejom, autori članka izmjerili su kako se napon mijenja na površini bakterijskih membrana i unutar hranjivog medija tijekom razdoblja rasta površinskog sloja mikroba i tijekom razdoblja smirenja.
Pokazalo se da je napon na bakterijskoj membrani s vremenom varirao s ciklusima mikrobnog rasta, što je potvrdilo nagađanja Xuela i njegovih kolega. Ove električne vibracije, kako objašnjavaju znanstvenici, nastale su ionskim kanalima na površini mikrobnih membrana, sličnih struktura i oblika onima ionskih "pumpi" koje se nalaze na površini živčanih stanica u mozgu.
Promotivni video:
Kanali bakterijskih iona djeluju na sličan način - pumpaju kalijeve ione u ćeliju ili van nje, stvarajući razliku u koncentraciji kalijevih i natrijevih iona, što mikrobu daje mogućnost provođenja električnih impulsa kroz njegovu površinu.
Ako se ti kanali i pridruženi geni uklone, bakterije gube sposobnost međusobne komunikacije i kolonija se brzo raspada zbog nemogućnosti koordiniranja valova rasta i spokoja.
Zanimljivo je da se ovaj signal, kaže Suelle, širi duž filma mikroba na gotovo isti način kao što se impulsi boli javljaju u mozgu tijekom početka migrene. Znanstvenici se nadaju da će daljnje proučavanje bakterijskog "mozga" pomoći razumjeti kako se možete boriti protiv ove glavobolje.
Suprotno tome, trenutni lijekovi protiv migrene koji blokiraju prijenos takvih signala u načelu se mogu koristiti za ometanje komunikacije bakterija. To bi moglo pomoći u borbi protiv kolonija mikroba otpornih na antibiotike koji često uzrokuju epidemije u bolnicama, zaključuju biolozi.
