Wanneer microben van dezelfde soort in een groep leven, noemen we dat een kolonie. Een kolonie kan gemakkelijk miljoenen cellen bevatten! Onderzoekers hebben een nieuwe verdedigingsstrategie ontdekt bij ziekmakende longbacteriën. In plaats van dat de hele kolonie tegelijkertijd in actie komt, bereiden eerst kleine groepen zich op verschillende manieren voor. Deze kleine groepen, verspreid over de kolonie, vergroten de kans dat ten minste één verdedigingsstrategie werkt. Deze ontdekking biedt medicijnmakers een nieuwe mogelijkheid om patiënten sneller te genezen.
Een goede buur
Zodra enkele bacteriën in een kolonie in aanraking komt met gevaar kan de bacterie zichzelf verdedigen. Door hun gedrag aan te passen en de omliggende soortgenoten te ‘waarschuwen’, bereidt een klein deel van de kolonie zich voor om het gevaar tegen te gaan. Zo kunnen de bacteriën hun buitenkant veranderen om zichzelf te verstoppen voor ons immuunsysteem, of door eiwitten te maken die de antibiotica onschadelijk maken. Omdat de kolonie eerst met een klein groepje bacteriën aan de slag gaat, hoeft niet de gehele kolonie meteen mee te doen. Zo kunnen ze eerst uitproberen wat wel en niet werkt tegen het gevaar. Zodra een strategie lijkt te werken, delen de bacteriën hun genetisch materiaal met de andere bacteriën, zodat die dezelfde verdediging kunnen toepassen.
Franse Onderzoekers hebben dit bewezen door de ziekmakende longbacteriën, Streptococcus pneumoniae, steeds bloot te stellen aan giftige stoffen. Ze zagen dat een klein deel van de bacteriën zich hierop aanpaste. De onderzoekers zagen hoe het aangepaste genetisch materiaal door andere bacteriën werd opgenomen en werd verspreid over de gehele kolonie. Door eerst plaatselijk voor te bereiden wordt kostbare energie bespaard voor de microben die verder van het gevaar af liggen.
Quorum sensing
Eerst dachten wetenschappers dat een kolonie van bacteriën vooral als groep en tegelijk samenwerkten om zichzelf te kunnen verdedigen door middel van ‘quorum sensing’. Dit is een manier van communiceren tussen bacteriën in een groep. Elke bacterie scheidt kleine hoeveelheden signaalstofjes uit, waardoor de bacteriën weten hoeveel soortgenoten er in de groep zijn. Zodra de groep groter wordt, wordt ook het signaal sterker en weten de bacteriën wanneer de groep groot genoeg is gezamenlijk licht uit te stralen of in actie te komen tegen antibiotica. Nu blijkt dus dat ze ook hun naastgelegen bacteriën kunnen waarschuwen en eerst lokaal kunnen reageren op nieuw gevaar.
Waarom is dit goed nieuws?
Handig voor de bacteriën zo een strategie, maar de patiënt blijft wel langer ziek. Toch is dit onderzoek goed nieuws voor onderzoekers die hier weer slim op in kunnen spelen bij het maken van nieuwe antibiotica wat beter werkt om mensen sneller te kunnen helpen!
Auteur: Freek Waagenaar