Οι βακτηριοφάγοι, οι ιοί που μολύνουν και καταστρέφουν βακτήρια, φαίνεται ότι έχουν έναν πιο σύνθετο ρόλο στα οικοσυστήματα από αυτόν που ήταν γνωστός μέχρι σήμερα. Νέα έρευνα δείχνει ότι η καταστροφή βακτηριακών κυττάρων από αυτούς τους ιούς μπορεί να απελευθερώνει βιταμίνη Β12, ένα πολύτιμο μόριο για την επιβίωση πολλών μικροοργανισμών, επιτρέποντας σε άλλα βακτήρια να αναπτυχθούν και να αλλάξουν τη σύνθεση ολόκληρων μικροβιακών κοινοτήτων.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Κανονισμός PPWR για τις συσκευασίες: Οδηγός Πρακτικής Συμμόρφωσης για Επιχειρήσεις – Διαδικτυακό σεμινάριο με την Άννα Λεκατσά
Η ανακάλυψη αλλάζει την εικόνα για τη σχέση ανάμεσα στους βακτηριοφάγους και τα βακτήρια. Μέχρι σήμερα, οι βακτηριοφάγοι θεωρούνταν κυρίως ως φυσικοί εχθροί των βακτηρίων, καθώς εισβάλλουν στα κύτταρά τους και συχνά προκαλούν τη διάρρηξή τους. Ωστόσο, η νέα μελέτη δείχνει ότι αυτή η διαδικασία μπορεί να λειτουργεί και ως μηχανισμός μεταφοράς θρεπτικών ουσιών, δημιουργώντας ένα είδος αλληλεπίδρασης που επηρεάζει τη δυναμική των μικροβιακών πληθυσμών.
Η καταστροφή βακτηρίων απελευθερώνει ένα πολύτιμο μόριο
Η βιταμίνη Β12, γνωστή και ως κοβαλαμίνη, αποτελεί απαραίτητο παράγοντα για πολλές βιοχημικές διεργασίες. Παρότι είναι κρίσιμη για πολλούς οργανισμούς, μόνο ένα μικρό μέρος των μικροοργανισμών μπορεί να τη συνθέσει, με αποτέλεσμα πολλά βακτήρια να εξαρτώνται από την πρόσληψή της από το περιβάλλον. Η περιορισμένη διαθεσιμότητά της δημιουργεί έντονο ανταγωνισμό ανάμεσα στα μικρόβια που ζουν σε περιβάλλοντα όπως οι ωκεανοί, το έδαφος και το ανθρώπινο έντερο.
Η νέα έρευνα εξέτασε τι συμβαίνει όταν βακτηριοφάγοι επιτίθενται σε βακτήρια που παράγουν βιταμίνη Β12. Κατά τη μόλυνση, οι ιοί πολλαπλασιάζονται μέσα στο βακτηριακό κύτταρο και στη συνέχεια προκαλούν τη διάλυσή του. Κατά τη διαδικασία αυτή, το περιεχόμενο του βακτηρίου απελευθερώνεται στο περιβάλλον μαζί με τη βιταμίνη Β12 που είχε αποθηκευτεί στο κύτταρο.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η ποσότητα της βιταμίνης που απελευθερώνεται είναι αρκετή ώστε να υποστηρίξει την ανάπτυξη βακτηρίων τα οποία δεν μπορούν να την παράγουν μόνα τους. Σε πειράματα με διαφορετικά βακτηριακά είδη, η απελευθέρωση της Β12 από κύτταρα που είχαν καταστραφεί από βακτηριοφάγους οδήγησε σε αλλαγές στη σύνθεση των μικροβιακών κοινοτήτων και αύξηση της ποικιλότητάς τους.
Η διαδικασία αυτή δείχνει ότι οι βακτηριοφάγοι δεν επηρεάζουν μόνο τον αριθμό των βακτηρίων που επιβιώνουν σε ένα οικοσύστημα, αλλά μπορούν να καθορίζουν και τον τρόπο με τον οποίο κατανέμονται οι διαθέσιμοι πόροι. Η καταστροφή ενός βακτηρίου μπορεί να δημιουργεί ευκαιρίες για άλλα μικρόβια που βρίσκονται στο ίδιο περιβάλλον.
Νέος ρόλος των βακτηριοφάγων στα οικοσυστήματα
Η μελέτη προσθέτει μια νέα διάσταση στη λειτουργία των βακτηριοφάγων, οι οποίοι αποτελούν από τις πιο άφθονες βιολογικές οντότητες στη Γη. Μέχρι σήμερα, η έρευνα είχε επικεντρωθεί κυρίως στον ρόλο τους ως ρυθμιστών των βακτηριακών πληθυσμών και στη δυνατότητά τους να χρησιμοποιηθούν απέναντι σε βακτήρια που εμφανίζουν αντοχή στα αντιβιοτικά. Τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι μπορούν επίσης να επηρεάζουν τη ροή θρεπτικών συστατικών μέσα στις μικροβιακές κοινότητες.
Η συγκεκριμένη λειτουργία έχει ιδιαίτερη σημασία για περιβάλλοντα όπου η βιταμίνη Β12 είναι περιορισμένη. Στους ωκεανούς, για παράδειγμα, αλλά και στο ανθρώπινο μικροβίωμα, η διαθεσιμότητα συγκεκριμένων μορίων μπορεί να καθορίσει ποια βακτήρια θα επικρατήσουν και ποια θα περιοριστούν. Η απελευθέρωση της Β12 μετά από βακτηριακή λύση μπορεί να δημιουργεί προσωρινές «πηγές» θρεπτικών συστατικών που αλλάζουν την ισορροπία ανάμεσα στα μικρόβια.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν εργαστηριακά μοντέλα με βακτήρια που παράγουν βιταμίνη Β12 και βακτήρια που εξαρτώνται από αυτήν. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η δράση των βακτηριοφάγων μπορεί να ενισχύσει την ανάπτυξη οργανισμών που διαφορετικά θα είχαν περιορισμένη πρόσβαση στη συγκεκριμένη βιταμίνη. Παράλληλα, η προσθήκη εξωτερικής βιταμίνης Β12 στο περιβάλλον περιόρισε μέρος των αλλαγών που προκαλούσε η δράση των βακτηριοφάγων, γεγονός που δείχνει ότι η απελευθέρωση της βιταμίνης αποτελεί βασικό παράγοντα αυτών των μεταβολών.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
- Πεπτίδια: Έξι δημοφιλή σκευάσματα μπορεί σύντομα να γίνουν πιο εύκολα διαθέσιμα
- Διεθνής Ημέρα Μπύρας: Γιατί η μπύρα είναι ένα από τα πιο ασφαλή ποτά
- San Pellegrino: Γιατί βάζει ερωτήσεις στις φιάλες του νερού
- Πώς μια vegan διατροφή βοήθησε στην απώλεια βάρους χωρίς περιορισμό της ποσότητας φαγητού
- Foodwatch: «Δεν απαγορεύουμε τίποτα, θέλουμε οι καταναλωτές να γνωρίζουν τι αγοράζουν»
- Γλουτένη: Γιατί οι ετικέτες τροφίμων μπορεί να αλλάξουν για κριθάρι, σίκαλη και βρώμη
- Χρόνιος πόνος: Νέα έρευνα αναζητά τον «διακόπτη» που μπορεί να τον απενεργοποιήσει στην πηγή του
