Мікробіологи розібралися, як бактерії відчувають дотики

Як відомо, людина володіє п'ятьма основними видами почуттів, одним з яких є дотик (або тактильне почуття). Це здатність відчувати дотики, тиск, вібрації, фактуру об'єктів і інші зовнішні впливи. Сприймаються вони за рахунок рецепторів, які розташовані в шкірі, м'язах, слизових оболонках.

Ці рецептори діляться на два види: нервові закінчення, що оточують волосяні цибулини, і капсули, що складаються з клітин сполучної тканини. Почуття дотику, таким чином, притаманне всім живим організмам, які мають подібні рецептори.

Команда вчених з Базельського університету (Швейцарія) з'ясувала, що бактерії також володыють своєрідним дотиком. хоч вони і не мають сенсорних органів і нервової системи.

Раніше було відомо, що бактерії реагують на хімічні сигнали і спілкуються між собою, в тому числі "на дотик".

Але це не все, на що вони здатні. За словами авторів нової роботи, мікроорганізми можуть також відчувати поверхню і реагувати особливим чином на цей механічний стимул протягом декількох секунд. Крім того, бактеріям "відчуття дотику" допомагає зрозуміти, з яким типом поверхні вони контактують (з слизовою оболонкою, стінкою кишечнику і так далі), а потім атакувати і колонізувати "хазяйські" клітини.

Фахівці пояснюють: різні тканини і поверхні нашого тіла є "вхідними воротами" для бактерій. Перший дотик, як правило, стає найважливішим моментом для успішного проникнення в організм різного роду інфекцій. Для деяких мікроорганізмів, наприклад, механічна стимуляція служить своєрідним провокуючим фактором: при зіткненні з поверхнею патоген набуває здатності ушкоджувати тканину господаря і як би "прокачує" свою вірулентність (здатність заражати організм).

Все це мікробіологам було відомо, однак досі вони не знали, що самі бактерії відчувають, коли знаходяться на поверхні тієї чи іншої тканини. Адже мікроорганізми знають, що саме ці кілька секунд стануть вирішальними для їх майбутньої життєдіяльності.

Дослідження проводилися на прикладі непатогенних бактерій роду Caulobacter. Як і у багатьох інших бактерій, у них є джгутик, який допомагає при пересуванні. Вони використовують його як весло, а сам джгутик в рух приводить розташований в мембрані "мотор".

Цей "мотор" і використовується в якості чутливого органу, кажуть вчені. Оскільки м'язи у мікроорганізмів відсутні, їх рух визначається енергією, що генерується перенесенням протонів через іонні канали клітинної мембрани. При контакті з будь-якої поверхнею "мотор" зупиняється, і потік протонів переривається. Для мікроорганізму це стає сигналом, який стимулює утворення білка адгезини. Цей структурний компонент клітинної мембрани служить біоклеєм, допомагаючи мікроорганізму закріпитися на поверхні.

За словами авторів, це перший випадок в мікробіології, коли вдалося зафіксувати зміну поведінки бактерії у відповідь на певний сигнал.

Незважаючи на те, що мікроорганізми роду Caulobacter для людини нешкідливі, результати роботи, опублікованої в журналі Science, дуже важливі для розуміння природи інфекційних захворювань, вважають експерти. Ті ж механізми напевно характерні і для патогенів, і їх вивчення допоможе розробити нові способи профілактики і лікування хвороб, роблять висновок дослідники.