Как бактерии "общаются" между собой

Биологи Университета Сан-Диего обнаружили, что бактерии могут взаимодействовать друг с другом посредством электрических сигналов, подобно нейронам человеческого мозга.

Профессор молекулярной биологии Суэл вместе со своей командой изучил, как осуществляется связь между бактериями в пределах биопленки – плотного скопления миллионов клеток. Такие сообщества бактерий могут образовывать тонкие структуры (например, налет на зубах) и обладают высокой устойчивостью к воздействию антибиотиков.

Ученые выяснили, что биопленка в состоянии решать социальные конфликты внутри своей общины так же, как это происходит в человеческом обществе.

Когда сенная палочка, находящаяся у внешнего края биопленки, вырастает до определенного размера, то на какой-то период прекращает поглощать питательные вещества. Питание (в частности, глутамат) начинает поступать к младшим клеткам в центре биопленки, чтобы они могли расти. Таким образом, «охраняемые» бактерии в центре колонии могут выжить после атаки антибиотиков.

Известно, что наши чувства, поведение и интеллект являются результатом электрических коммуникаций, проходящих через ионные каналы. Оказалось, что такие каналы используют и бактерии. В ходе экспериментов тщательно измеряли все изменения бактериальной клеточной мембраны. Волны заряженных ионов калия распространялись по биопленке и координировали активность бактерий во внутренней и внешней области. Когда ионный канал, через который «текли» ионы калия, был удален, биопленка потеряла способность проводить электрические сигналы.

Точно так же взаимодействуют нейроны в нашем мозге, и весь механизм удивительно похож на «распространяющуюся корковую депрессию», что является одной из причин мигрени. Это говорит о том, что многие препараты, разработанные для лечения эпилепсии и мигрени, могут быть эффективны и против биопленок, которые чрезвычайно устойчивы к антибиотикам.