แบคทีเรียที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อใช้กลยุทธ์คล้ายโซนาร์ที่ไม่เหมือนใครในการสแกนสภาพแวดล้อมคล้ายกับที่ใช้โดยค้างคาวเมื่อล่าสัตว์ในความมืดตามการศึกษาใหม่
การวิจัยช่วยแก้ปริศนาทางการแพทย์อายุ 70 ปีและอาจนำไปสู่การพัฒนายาใหม่ที่กำหนดเป้าหมายการติดเชื้อแบคทีเรียโดยไม่ต้องดื้อยาปฏิชีวนะ
แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ด้วยกล้องจุลทรรศน์เพียงอย่างเดียวซึ่งบางชนิดมีหน้าที่ในการติดเชื้อและโรคของมนุษย์ แบคทีเรียEnterococcus faecalisมีนักวิจัยที่สนใจมาตั้งแต่ปี 1934 เมื่อพบว่ามันสามารถผลิตสารที่เรียกว่า cytolysin ที่สามารถวางยาพิษหรือฆ่าสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย
นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าสารพิษประกอบด้วยหน่วยย่อยโปรตีนสองตัวหนึ่งตัวเล็กและใหญ่หนึ่งตัวที่ผลิตโดยแบคทีเรียในระดับต่ำ พบว่าE. faecalisอย่างใดสามารถสัมผัสได้ว่าการปรากฏตัวของเซลล์เป้าหมายใกล้เคียงและเพิ่มการผลิตสารพิษในการตอบสนอง แต่จนถึงตอนนี้นักวิทยาศาสตร์อยู่ในความมืดว่าสิ่งนี้สำเร็จได้อย่างไร
ทีมวิจัยนำโดย Michael Gilmore ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยตา Schepens ที่โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดแก้ไขความลึกลับเมื่อพวกเขาค้นพบว่าหน่วยย่อยของไซโตลินยังทำหน้าที่เป็นโพรบสิ่งแวดล้อมสองส่วน เช่นเดียวกับทหารติดอาวุธที่ส่งออกมาเป็นคู่พวกเขาสำรวจภูมิประเทศและเมื่อพวกเขาเจอศัตรูคนหนึ่งจะโจมตีในขณะที่ทั้งสองของทั้งสองรีบกลับมาพร้อมกับข้อความเพื่อเสริมกำลัง
นี่คือวิธีการทำงาน: หากมีเซลล์เป้าหมายอยู่หน่วยย่อยขนาดใหญ่จะผูกติดกับมันปล่อยให้ครึ่งที่เล็กกว่าไม่มีใครดูแลและมีอิสระที่จะรายงานกลับไปยังแบคทีเรีย
สัญญาณผลตอบแทนเริ่มต้นการผลิตสารพิษจากระดับต่ำปกติสู่เกียร์สูง
ในกรณีที่ไม่มีเซลล์เป้าหมายหน่วยย่อยขนาดใหญ่จะเข้าสู่หน่วยที่เล็กกว่าและเก็บไว้ต่ำกว่าระดับที่จำเป็นในการกระตุ้นการผลิตสารพิษที่เพิ่มขึ้น
แม้ว่าแบคทีเรียจะไม่ปล่อยเสียงแหลมสูงในแบบที่ค้างคาวทำเมื่อพวกมันนำทางในความมืด แต่หลักการพื้นฐานก็เหมือนกัน "คุณส่งสัญญาณออกมาและคุณดูสัญญาณส่งคืนเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อม" Gilmore บอกLiveScience-
การศึกษามีรายละเอียดในวารสารฉบับล่าสุดศาสตร์-
ความสามารถในการผลิต cytolysin อาจพัฒนาเป็นระบบเตือนภัยที่ร้ายแรงเพื่อช่วยให้แบคทีเรียสร้างเกาะความปลอดภัยภายในสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นของพวกเขาและเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้เข้าชมที่ไม่พึงประสงค์รวมถึงแบคทีเรียอื่น ๆ นักวิทยาศาสตร์กล่าว เมื่อเวลาผ่านไปการปรับตัวอาจมีวิวัฒนาการที่จะกลายเป็นอาวุธที่มีประโยชน์ทำให้แบคทีเรียเป็นวิธีการรับสารอาหาร - ที่พบภายในเซลล์อื่นและปล่อยออกมาโดยการแตกเท่านั้น - ซึ่งจะไม่สามารถเข้าถึงได้
การค้นพบนี้อาจนำไปสู่การพัฒนายาเสพติด "สารพิษยับยั้ง" นวนิยายที่สามารถจำกัดความรุนแรงของการติดเชื้อ Gilmore กล่าว เนื่องจากแบคทีเรียจะไม่ถูกฆ่าโดยตรงจึงมีโอกาสน้อยที่พวกเขาจะพัฒนาความต้านทานต่อยาเสพติด การพัฒนาดังกล่าวจะเป็นข่าวต้อนรับในโรงพยาบาลเนื่องจากแบคทีเรียสายพันธุ์มากขึ้นกำลังทนต่อยาปฏิชีวนะที่ทันสมัยที่สุด
