איך חיידקים הופכים חיידקים לפתוגנים? - מתן ארבל

 

איך חיידקים הופכים לפתוגנים? מה מבדיל בין שלל החיידקים שחיים בשיתוף פעולה איתנו לחיידקים שגרמו למוות של מיליוני אנשים עם מחלות כמו הדבר או שחפת? 

איכשהו התקבע המונח הזה של חיידקים 'טובים' וחיידקים 'רעים' שזה כמובן שטות מאוד גדולה. לחיידקים אין תודעה, בטח לא מוסר. חיידקים גדלים איפה שהם יכולים. אם איפה שחיידק יכול לחיות, זה בתוך הסביבה המבוקרת של המעיים, והאינטרסים של הגוף ושלו חופפים, אז זה חיידק 'טוב'. אבל מה אם אותו חיידק עכשיו מקבל יכולות חדשות?  להגיע לסביבות חדשות? לנצל את הגוף שלך לטובתו? ברור שהוא יעשה את זה. אין פה  מוסר, יש פה נטו תועלת אבולוציונית. 

המקור: Pinterest

בביולוגיה יש שם כולל לקבוצת החלבונים המאוד רחבה שמקנה לחיידקים את היכולת הפתוגניות שלהם והם נקראים אפקטורים. כלומר גורמים לאפקט כלשהו לגוף. זה יכול להיות חלבון שמאפשר לחיידק לעבור את מחסום האפיתל במעיים, זה יכול להיות חלבון שגורם לחיידק להתחמק ממערכת החיסון, ועוד. לדוגמא Escherichia coli, חיידק מאוד נפוץ, שהוא בעצם חלק מהמיקרוביום שלנו, יכול להפוך לפתוגני בעזרת שלל אפקטורים כאלו שמסתובבים בעולם בשלל דרכים. אין דבר כזה חיידק רע וחיידק טוב. יש חיידק שרע לו. סתם, יש חיידק שיש לו את היכולת להרע לך. 

הרבה פעמיים כמובן לא מספיק אפקטור אחד, אלא צריך שלל של אפקטורים. וזה המזל שלנו, אחרת חיידקים פתוגנים היו הרבה יותר נפוצים. עכשיו זה פשוט עניין של מזל. שאף חיידק בקרבתנו או בתוכנו לא יקבל את הקומבנציה הנכונה של אפקטורים. אבל מאמר חדש שהתפרסם, מרמז על עוד דרך פעולה אפשרית.

במקום שחיידק בודד יקבל את הקומבנציה הנכונה של אפקטורים, מספיק שאוכלוסיה של חיידקים יקבלו כל אחד חלק מהאפקטורים הנכונים, וביחד הם ישתפו פעולה כדי להדביק את המארח. המחקר, שהתבצע על ארבידופסיס (Arabidopsis thaliana), צמח מודל מאוד מוכר, לקח חיידק פתוגני ידוע של הצמח, Pseudomonas syringae,  וחילק את האפקטורים שלו בין מלא פרטים בודדים שלפני זה לא הכילו אפקטורים, ככה שעכשיו כל אחד מכיל אפקטור בודד. האוכלוסייה המעורבת הצליחה להדביק בהצלחה את הצמח. זה אומר שאוכלוסיית חיידקים יכולה לשתף פעולה, אפילו בתהליך מורכב שכזה. 

מה שמעניין עכשיו להבין, זה מה המשמעויות 'בשטח' של דבר כזה? האם קיימות אוכלוסיות כאלו של חיידקים שהם פתוגנים רק ביחד גם בטבע? האם זה בעצם שלב ביניים באבולוציה ובסוף כל האפקטורים יאספו לזן אחד? האם התופעה הזאת קיימת גם ביונקים? כמו רוב המחקרים, המאמר הזה רק העלה שאלות. 

המאמר ב-Nature

מתן ארבל הוא דוקטורנט במחלקה לביוטכנולוגיה ומיקרוביולוגיה באוניברסיטת ת"א ומנגיש מדע בזמנו הפנוי.

פורסם במקור בטוויטר של המחבר