Τα βακτήρια αντιμετωπίζουν διάφορες περιβαλλοντικές πιέσεις κατά τη διάρκεια της ζωής τους, συμπεριλαμβανομένης της εξάντλησης των θρεπτικών συστατικών.
Ορισμένα γένη, όπως τα Bacillus, Streptomycetes και Clostridia, έχουν αναπτύξει εξειδικευμένα κύτταρα, που ονομάζονται σπόρια, για να επιβιώσουν σε εκτεταμένες περιόδους εξάντλησης θρεπτικών ουσιών.
Τα σπόρια περιέχουν ένα αφυδατωμένο κυτταρόπλασμα που είναι κλεισμένο σε μια πολύ προστατευτική πολυστρωματική επικάλυψη, κάτι που καθιστά τα βακτήρια ανθεκτικά σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες. Τα σπόρια- ή ενδοσπόρια- περιβάλλουν τα βακτήρια και παίζουν ρόλο ασπίδας. Με τη σειρά τους, τα βακτήρια "κλείνουν" τις λειτουργίες τους. Μέσα στα σπόρια, τα βακτήρια βρίσκονται σε αυτό που ονομάζεται «αδρανής κατάσταση».
Δεν μπορούν όμως όλα τα είδη βακτηρίων να προστατευτούν με αυτόν τον τρόπο.
Νέα κατάσταση "ζόμπι"
Τώρα διαπιστώνεται ότι τα μη σποροειδή κύτταρα Bacillus subtilis μπορούν να επιβιώσουν σε συνθήκες βαθιάς λιμοκτονίας για πολλούς μήνες με έναν άλλο τρόπο. Τα βακτήρια υιοθετούν ένα σχεδόν κοκκοειδές σχήμα και γίνονται ανθεκτικά στα αντιβιοτικά. Αυτή η στρατηγική επιβίωσης, που μέχρι τώρα δεν ήταν γνωστή, ονομάστηκε ολιγοτροφική ανάπτυξη.
Οι ερευνητές για τη μελέτη τους χρησιμοποίησαν τα μη παθογόνα βακτήρια Bacillus subtilis και ειδικότερα μια ποικιλία που δεν μπορούσε να σχηματίσει σπόρια ως προστατευτική επικάλυψη. Όταν τα βακτήρια λιμοκτονούσαν από θρεπτικά συστατικά, δεν μπορούσαν να υποχωρήσουν στην αδρανή κατάσταση. Αλλά δεν ήταν επίσης ενεργά, οπότε κάτι άλλο έπρεπε να συμβεί.
Δείξαμε ότι τα βακτήρια που λιμοκτονούσαν δεν είναι αδρανοποιημένα, αλλά διαιρούνταν, δήλωσε η ερευνητική ομάδα. Αλλά αυτό συνέβαινε με πολύ αργό ρυθμό.
Όλα τα είδη των διαδικασιών που είναι φυσιολογικά ενεργά στα βακτήρια αυτά άλλαξαν, αλλά δεν σταμάτησαν τελείως όπως συμβαίνει στα βακτήρια που υποχωρούν στην αδρανή κατάσταση μέσω των σπορίων.
Οι επιστήμονες βρίσκονται σήμερα σε έναν αγώνα δρόμου για να βρουν λύσεις για την καταπολέμηση των βακτηρίων που έχουν γίνει ανθεκτικά στα αντιβιοτικά και η ανακάλυψη αυτή μπορεί να βοηθήσει.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature Communications.
Πηγή: Extreme slow growth as alternative strategy to survive deep starvation in bacteria
