E. coli выживает при нападении хищных бактерий, играя в прятки
Бактерия Bdellovibrio bacteriovorus — эффективный хищник грамотрицательных бактерий, таких как распространённая E. coli. Она присутствует в почве и, как и E. coli, может находиться в кишечнике человека. Этот хищник проникает в жертву, пожирает её изнутри, делится на 4–6 потомков, разрывает добычу и начинает новую охоту. B. bacteriovorus не только эффективен, но и чрезвычайно быстр: при длине около 1 мкм он развивает скорость до 160 мкм/с, что в 10 раз быстрее E. coli.
«Знание механизмов защиты и нападения у бактерий критически важно для будущей разработки потенциальных альтернатив антибиотикам», — объясняет доктор Даниэль Костер из Еврейского университета в Иерусалиме.
Исследователи из Еврейского университета и Института нанонауки Кавли в TU Delft (Нидерланды) создали две разные среды для бактерий, чтобы понять, как E. coli выживает рядом с таким хищником:
- Среда, имитирующая микроструктуру почвы: 85 камер размером 100×100×15 мкм, соединённых узким каналом.
- Открытое пространство аналогичного размера без узких каналов.
Результаты, опубликованные в Proceedings of the Royal Society B, показали:
- В открытой среде (как на голой поверхности) популяция E. coli была уничтожена за несколько часов.
- В фрагментированной среде с множеством камер E. coli смогла поддерживать здоровую популяцию.
По словам Костер, E. coli «прячется» в многочисленных углах фрагментированной среды, образуя биоплёнки, которые, вероятно, защищают её от B. bacteriovorus. Это важно, поскольку в естественных условиях, таких как кишечник, бактерии также живут в фрагментированных пространствах.
«B. bacteriovorus убивает бактерии механизмом, полностью отличным от классических антибиотиков, и в будущем хищные бактерии могут стать жизнеспособной альтернативой им», — говорит Костер.
В перспективе генетически модифицированные хищные бактерии могли бы избирательно атаковать вредные бактерии, не затрагивая полезную микрофлору кишечника, что было бы более селективно, чем современные антибиотики.