Čeští a slovenští vědci popsali, jak umírají bakterie. Vystřelují nanotrubičky

Unikátní jev, ke kterému dochází při smrti bakteriální buňky, se podařilo popsat vědcům z Mikrobiologického ústavu Akademie věd pod vedením Libora Krásného ve spolupráci s kolegy z Ústavu molekulární biologie Slovenské akademie věd. Objev publikovali v odborném časopise Nature Communications.

Digitálně kolorovaný snímek ukazující nanotrubičky
Zdroj: Laboratoř charakterizace molekulární struktury Mikrobiologického ústavu AV ČR

Poznání bakterií a jejich vlastností je klíčové pro budoucnost medicíny – podle Světové zdravotnické organizace je rostoucí odolnost bakterií vůči antibiotikům jednou z největších hrozeb  pro lidstvo vůbec. Mezinárodní výzkum českých a slovenských vědců se věnoval jedné z nejdůležitějších částí života bakterie – její smrti. Experti tento fenomén zkoumali na bacilu senném.

Bakterie jsou ohraničené buněčnou stěnou, která uvnitř buňky udržuje tlak až dvaceti atmosfér. Pokud dojde k narušení této stěny, buď mechanicky, anebo působením antibiotik, další udržení tak velkého tlaku už není možné. Tento tlak následně zapříčiní „vystřelení“ cytoplazmatické membrány spolu s buněčným obsahem do vnějšího prostředí skrze vzniklé otvory v buněčné stěně. Bakteriální buňka pak umírá.

Smrt buňky

Tvar vyvrhnuté membrány je buď kulovitý (takzvané vezikuly), nebo tubulární (takzvané nanotrubičky). Tyto nanotrubičky bývají v současné odborné literatuře popisovány jako kanály, kterými mohou být bakterie spojené a kterými si také mohou vyměňovat právě i odolnost vůči antibiotikům. „Nanotrubičky jsou projevem bakteriální smrti,“ říká vedoucí výzkumné skupiny Libor Krásný a tuto představu vyvrací.

„Naše studie potvrzuje, že bakteriální trubičky jsou opravdu posmrtný fenomén spojený se zánikem buňky, a je tedy nepravděpodobné, že jsou zapojené do výměny informací mezi živými buňkami,“ potrvzují vědci ve studii.

Vědci z Mikrobiologického ústavu tímto objevem posouvají znalosti o bakteriální fyziologii a komunikaci. Mohou být využity při boji proti bakteriální odolnosti vůči antibiotikům.