Έρευνα στο Journal of Food Protection, καταγράφει διαφοροποιήσεις στην έναρξη ανάπτυξης της Listeria monocytogenes σε επίπεδο μεμονωμένου κυττάρου
Η Listeria monocytogenes, είναι ένας πανταχού παρών περιβαλλοντικός μικροοργανισμός και σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες, πολλά στελέχη μπορούν να εισαχθούν ταυτόχρονα στο περιβάλλον επεξεργασίας τροφίμων
μέσω πρώτων υλών και ανεπαρκών πρακτικών υγιεινής. Η ικανότητα επιβίωσης και ανάπτυξης σε ένα ευρύ φάσμα σκληρών περιβαλλοντικών συνθηκών και η προσκόλληση στις επιφάνειες επεξεργασίας τροφίμων, επιτρέπουν στο παθογόνο να επιμένει και να εξαπλώνεται, με αποτέλεσμα τη συνύπαρξη πολλαπλών στελεχών μέσα/πάνω στα ίδια τρόφιμα.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Υπολείμματα φυτοφαρμάκων στο ελληνικό ελαιόλαδο: Ευρήματα από εμπορικούς ελαιώνες της Νότιας Ελλάδας
Νέα μελέτη από το Εργαστήριο Ποιοτικού Ελέγχου και Υγιεινής Τροφίμων του Τμήματος Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, εξετάζει έναν κρίσιμο παράγοντα για τη συμπεριφορά του παθογόνου βακτηρίου Listeria monocytogenes: τον χρόνο μέχρι την πρώτη κυτταρική διαίρεση. Η συγκεκριμένη παράμετρος συνδέεται άμεσα με το πότε το βακτήριο αρχίζει να πολλαπλασιάζεται, επηρεάζοντας την ανίχνευσή του σε τρόφιμα, την εκτίμηση μικροβιακού κινδύνου και τη δυναμική ανάπτυξης διαφορετικών στελεχών. Η εργασία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Food Protection της Elsevier.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | LIDL Fr: Επείγουσα ανάκληση μπισκότων από 255 καταστήματα (φωτο)
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Χώρα της ΕΕ προετοιμάζεται για σενάριο πολέμου, με επενδύσεις εκατομμυρίων σε τρόφιμα και νερό
Η μελέτη αυτή είναι εξαιρετικά σημαντική για τους επιστήμονες τροφίμων, καθώς αλλάζει τον τρόπο που αντιλαμβάνονται την επικινδυνότητα της Listeria monocytogenes. Μέχρι τώρα, πολλές αναλύσεις βασίζονταν στη συμπεριφορά ολόκληρου του πληθυσμού των βακτηρίων. Αυτή η έρευνα όμως επικεντρώνεται στο μεμονωμένο κύτταρο.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Η νέα επιφάνεια κοπής που δεν λεκιάζει, δεν συγκρατεί βακτήρια και δεν χαλάει, κερδίζει έδαφος έναντι ξύλου και πλαστικού
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Γνωστές κουζίνες προκάλεσαν δεκάδες εγκαύματα σε καταναλωτές στις ΗΠΑ – Ανακαλούνται πάνω από 180.000 συσκευές
Η έρευνα εστιάζει στη συμπεριφορά μεμονωμένων κυττάρων του παθογόνου υπό διαφορετικές συνθήκες. Οι επιστήμονες μελέτησαν δύο στελέχη, τα C5 και 6179, τα οποία έχουν καταγραφεί ότι εμφανίζουν έντονες αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Για την παρακολούθηση της κυτταρικής συμπεριφοράς χρησιμοποιήθηκε μικροσκοπία χρονικής αλληλουχίας, με λήψη εικόνων ανά λίγα λεπτά και ανάπτυξη ειδικού λογισμικού που καταγράφει τη διαδρομή και τη διαίρεση μεμονωμένων κυττάρων. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε τόσο σε μονοκαλλιέργειες, όσο και σε συνκαλλιέργειες των δύο στελεχών, υπό συνθήκες διαφορετικής πυκνότητας και εγγύτητας μεταξύ των κυττάρων.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η σχετική απόσταση μεταξύ των κυττάρων επηρεάζει τον χρόνο έναρξης της διαίρεσης. Σε αραιές συνθήκες, τα κύτταρα διαιρούνται ταχύτερα, ενώ σε πυκνές συνθήκες καταγράφεται καθυστέρηση. Η διαφορά αποδίδεται σε φαινόμενα αλληλεπίδρασης μεταξύ των κυττάρων. Σε επίπεδο μεμονωμένων στελεχών, το στέλεχος C5 εμφανίζει ταχύτερη έναρξη διαίρεσης. Το 50% των κυττάρων του C5 διαιρείται σε περίπου 35–40 λεπτά, ενώ για το στέλεχος 6179 ο αντίστοιχος χρόνος ανέρχεται σε 60–65 λεπτά . Η διαφοροποίηση αυτή συνδέεται με την ικανότητα προσαρμογής των κυττάρων στις συνθήκες ανάπτυξης.
Στις συνκαλλιέργειες, ο χρόνος πρώτης διαίρεσης καταγράφεται ενδιάμεσος μεταξύ των δύο στελεχών. Σε αραιή κατανομή, η διαίρεση ξεκινά ταχύτερα, ενώ σε πυκνή εγγύτητα παρατηρείται καθυστέρηση περίπου 10 λεπτών σε σχέση με τις αραιές συνθήκες . Παράλληλα, καταγράφονται διαφοροποιήσεις στο ποσοστό των κυττάρων που προχωρούν σε διαίρεση εντός του χρονικού διαστήματος παρατήρησης. Στο στέλεχος C5 ένα σημαντικό ποσοστό κυττάρων δεν διαιρείται εντός δύο ωρών, σε αντίθεση με το 6179 όπου η πλειονότητα των κυττάρων ολοκληρώνει τουλάχιστον μία διαίρεση .
Η μελέτη εξετάζει και τη συμπεριφορά των στελεχών σε επίπεδο πληθυσμού, επιβεβαιώνοντας ότι οι αλληλεπιδράσεις επηρεάζονται από παράγοντες όπως η θερμοκρασία και το μέσο ανάπτυξης, χωρίς όμως να μεταβάλλεται η βασική δυναμική της πρώτης διαίρεσης σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων. Τα ευρήματα δείχνουν ότι ο χρόνος μέχρι την πρώτη διαίρεση και η εγγύτητα μεταξύ κυττάρων αποτελούν κρίσιμους παράγοντες για τη συμπεριφορά διαφορετικών στελεχών της Listeria monocytogenes σε συνθήκες που σχετίζονται με τα τρόφιμα.
Συνοπτικά, η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η πυκνότητα και η εγγύτητα των κυττάρων επηρεάζουν σημαντικά τον χρόνο της πρώτης διαίρεσης της Listeria monocytogenes σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων, με τα κύτταρα σε συνθήκες πυκνής εγγύτητας (dense proximity) να παρουσιάζουν καθυστέρηση στη διαίρεση σε σχέση με εκείνα σε αραιή εγγύτητα (sparse proximity). Διαπιστώθηκε ότι το στέλεχος C5 (ορότυπος 4b) εμφανίζει ταχύτερο χρόνο πρώτης διαίρεσης και μεγαλύτερη ικανότητα προσαρμογής σε σύγκριση με το στέλεχος 6179 (ορότυπος 1/2a), ενώ η φαινοτυπική ετερογένεια που παρατηρήθηκε στο C5 θεωρείται στρατηγική επιβίωσης του παθογόνου. Επιπλέον, τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η επιβράδυνση της διαίρεσης σε πυκνές καλλιέργειες πιθανόν οφείλεται σε μηχανισμούς ανταγωνισμού και χημικής σηματοδότησης (quorum sensing), αναδεικνύοντας ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των στελεχών επηρεάζονται από τη θερμοκρασία και τη φάση ανάπτυξης
Η κατανόηση της συμπεριφοράς της Listeria monocytogenes σε επίπεδο μεμονωμένου κυττάρου είναι απαραίτητη για τον ακριβή σχεδιασμό των συστημάτων ασφάλειας τροφίμων. Η διαπίστωση ότι ο χρόνος της πρώτης κυτταρικής διαίρεσης επηρεάζεται από την εγγύτητα και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών στελεχών, προσφέρει στους επιστήμονες νέα εργαλεία για τη βελτίωση των προγνωστικών μοντέλων και των εργαστηριακών αναλύσεων. Με αυτόν τον τρόπο, η βιομηχανία μπορεί να αναπτύξει πιο στοχευμένες στρατηγικές πρόληψης και ελέγχου, διασφαλίζοντας ότι οι μέθοδοι υγιεινής και οι εκτιμήσεις επικινδυνότητας ανταποκρίνονται στην πραγματική, σύνθετη δυναμική του παθογόνου μέσα στο περιβάλλον παραγωγής.
Πηγή: Journal of Food Protection, Elsevier https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0362028X26000645
Αναφορά: Maria A. Gkerekou, Marianna Arvaniti, Vasiliki Papadopoulou, Antonios N. Psomas, Panagiotis Skandamis,
Evaluating the impact of co-culture and cell proximity of different Listeria monocytogenes strains on time of first division of single-cells, Journal of Food Protection, 2026, 100759, ISSN 0362-028X, https://doi.org/10.1016/j.jfp.2026.100759.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0362028X26000645)
