Bakterien enthüllen neues Verteidigungssystem: Kommunikation in Stresszeiten durch Selbstinduktion und Propagation

BerlinForscher des CNRS und der Université de Toulouse III - Paul Sabatier haben eine neue Verteidigungsstrategie von Bakterien entdeckt. Die Methode, bekannt als Selbstinduktion und Ausbreitung (SI&A), ermöglicht es Bakterien, miteinander zu kommunizieren und auf Stress zu reagieren, indem sie benachbarte Zellen warnen.

Hier sind einige wichtige Punkte:

• Bakterien können Stressquellen wie Antibiotika oder toxische Substanzen wahrnehmen.
• Bei Stress verändern Bakterien ihre Genexpression und physiologischen Eigenschaften.
• Sie produzieren kleine Proteine namens Kompetenzstimulierende Peptide (CSP), um benachbarte Bakterien zu aktivieren.
• Nur eine ausreichende Menge von CSPs löst bei nicht gestressten Bakterien eine Reaktion aus.
• Dieses Mechanismus verhindert unnötigen Energieverbrauch und gewährleistet eine schnelle Reaktion.

Wenn Bakterien Stress wahrnehmen, bilden sie CSPs auf ihrer Oberfläche. Diese Proteine interagieren dann mit nahegelegenen Bakterien und aktivieren sie. Dadurch kann die gesamte Bakteriengemeinschaft gemeinsam reagieren.

Wissenschaftler untersuchten die Wirkung von zwölf verschiedenen Antibiotika auf Streptococcus pneumoniae, einem Bakterium, das Infektionen verursacht. Sie fanden heraus, dass der Aktivierungsmechanismus nur startet, wenn der Stress eine große Menge von Bakterien betrifft. Bei Stresseinwirkung auf nur eine einzelne Zelle bleibt der Mechanismus inaktiv.

Lesen Sie auch:

Heute · 04:08

Fruchtfliegen gestoppt: Rotes Licht bremst Minipiloten

Diese Entdeckung ist bedeutend, weil sie zur Entwicklung neuer antibiotischer Behandlungen beiträgt. Indem man die Kommunikation der Bakterien ins Visier nimmt, können Antibiotika effektiver wirken. Dies verhindert, dass Bakterien eine Resistenz gegen die Therapie entwickeln.

Dieser neu entdeckte Abwehrmechanismus zeigt, wie geschickt Bakterien miteinander kommunizieren. Sie können Stress wahrnehmen und sich gegenseitig warnen, was ihnen das Überleben erleichtert. Durch Energieeinsparung und Diversität erhöhen sie ihre Überlebenschancen. Diese Entdeckung verdeutlicht, wie anpassungsfähig Bakterien sind und wie sie sich weiterentwickeln, um Herausforderungen zu meistern. Sie unterstreicht auch die Bedeutung der Erforschung bakterieller Kommunikation, um bessere Behandlungsmethoden zu entwickeln.

Diese Studie liefert wichtige Erkenntnisse über das Verhalten von Bakterien. Sie könnte helfen, bessere Behandlungsmöglichkeiten gegen bakterielle Infektionen zu finden. Das Verständnis von SI&P unterstützt Wissenschaftler dabei, neue Methoden zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen zu entwickeln. Diese Forschung erweitert unser Wissen darüber, wie sich Bakterien schützen und wie wir sie bekämpfen können.