کشف اتفاقات جالب ناشی از ارتباط الکتریکی باکتری ها با یکدیگر

به گزارش کلیک ، سال گذشته یک زن در ایالات متحده به دلیل مقاومت به انواع آنتی بیوتیک ها جان سپرد.

دانشمندان به راه خود در مسیر کشف حقایق نگران کننده به ظاهر ساده ای به نام باکتری که یک ارگانیسم تک سلولی است به پیش می روند. مورد نگران کننده بعدی، ارتباط الکتریکی باکتری ها است که برای پیوستن به جوامع خود از آن استفاده می کنند. این نتیجه یک مطالعه جدید بیوفیلم ها است. بیوفیلم ها یک لایه نازک از سولو و لجن هستند که هر زمان که باکتری ها خود را به یک سطح می چسبانند تشکیل می شوند. این بیوفیلم ها می توانند در مورد چگونگی جوامع میکروسکوپی چیزهای زیادی به ما بیاموزند.

بیوفیلم ها در انواع مکان ها، از یک پلاک بر روی دندان تا قسمت زیرین سنگ ها پیدا می شوند. این بیوفیلم ها مساله ویژه ای هستند که پژوهشگران به آن ها می پردازند، چون به جای اینکه فقط یک نوع باکتری بر روی هر چیزی رشد کند، انواع گونه های باکتری ها با یکدیگر به صورت تیمی به هم چسبیده و درمان آن ها با آنتی بیوتیک ها و مواد شیمیایی بسیار سخت تر است.

به نظر می رسد که بیوفیلم ها مسئولیت آلودگی ۸۰ درصد از تمام آلودگی های میکروبی در بدن را به عهده دارند، بنابراین اگر بتوان به نحوه زندگی و شکل گیری آن ها، چگونگی شکستن آن ها از هم و باقی موارد مرتبط با ان ها پی برد، به موفقیت بزرگی در پزشکی دست یافته ایم.

اکنون یک گروه از دانشمندان از دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو معتقدند که باکتری ها در اصل برای ارسال پیام های الکترونیکی برای جذب اعضای جدید به بیوفیلم ها ضروری هستند. باکتری های درون بیوفیلم ها می توانند کنترل پویایی بر روی رفتار سلول های دور که بخشی از جوامع آن ها نیستند داشته باشند. ولی خبر خوب این است که در حال حاضر، می دانیم این باکتری ها چگونه کار می کنند و گزینه های جدیدی برای برخورد با بیوفیلم ها به ما نشان می دهد و می توان فهمید که این باکتری ها چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و همچنین می توان فهمید که باکتری ها چگونه با یکدیگر کار می کنند.

مطالعه جدیدی براساس کار قبلی همان محققان انجام گرفته است که دریافته بودند که باکتری ها مانند نورون های مغز با یکدیگر به صورت الکتریکی در ارتباط هستند. منافذ کوچک که کانال های یونی نامیده می شوند امکان ارتباط الکتریکی مولکول ها را در درون و خارج سلول ها فراهم می کنند.

در این روش، یون های پتاسیم از طریق طیف بیوفیلم موج دار می شوند، مانند یک پیام که در لیست ایمیل یک شرکت قرار دارد. سلول ها در مرکز این اجتماع زمانی که غذای کمی دارند پالس هایی را ارسال می کنند، در نتیجه باکتری ها برانگیخته می شوند و به سمت لبه ها می روند تا غذای بیشتری را ببلعند.

آخرین تحقیقات دانشگاه کالیفرنیای سن دیگو نشان می دهد که این کانال ها امکان صحبت کردن باکتری ها در فواصل و بین گونه ها و حتی در جوامع بیوفیلم را فراهم می کنند، چون زمانی که یون های پتاسیم به لبه های بیوفیلم می رسند همچنان به گسترش یافتن به خارج ادامه می دهند. این ها به نوبه خود باعث می شوند که دیگر باکتری ها یون ها را بردارند و به سمت منبع شناور شوند. محققان از رنگ فلورسنت برای پیگیری سلول ها استفاده کرده اند. این ارتباطات مانند تماس به دوستی در خارج از شهر است که باعث تقویت جامعه بیوفیلم می شود.

نکته جالب این است که یون های پتاسیم یک ارزش ضروری برای همه سلول ها هستند و اجازه می دهد که گونه ها در سراسر تقسیم تکاملی و ایجاد جوامع مختلط به برقراری ارتباط بپردازند. محققان معتقدند که تحقیقات بیشتری در این زمینه می تواند رازهای پنهانی در مورد چگونگی عملکرد میکروبیوم روده انسان و خودتنظیمی آن ها با سیگنال های الکتریکی را آشکار کند. حتی باکتری ها و سلول های روده می توانند با هم کار کنند.

به اعتقاد محققان این یافته ها باعث تغییر دیدگاه در تعاملات باکتریایی و تشکیل بیوفیلم شده است و امید است در تحقیقات آینده جوانب پنهان دیگری از این تعاملات کشف شود.