Обмін сигналами у бактерій не вперше стає основою цікавих експериментів, таких як синхронізуються бактеріальні годинник і дослідження колективних рішень бактерій (фото з сайту gizmag.com).
Перехоплюючи повідомлення, які одноклітинні посилають один одному, можна придушити їх агресивність і знизити ризик розвитку хвороби. Шлях до такої незвичайної методиці відкрили досліди вчених з університетів Кренфілда (Cranfield University) і Кента (University of Kent), а також госпіталю Бедфорда (Bedford Hospital).
Мова йде про відчуття кворуму (quorum sensing), яке деякі бактерії використовують для зміни моделі поведінки, демонструючи щось на зразок колективного розуму.
Почуття кворуму управляє багатьма процесами в світі бактерій, наприклад їх розмноженням при зараженні організму, нападом на його клітини. Отримуючи від побратимів сигнальні молекули в кількості вище певного порогу, бактерія запускає транскрипцію ряду генів і стає активною.
Ідея проста: потрібно видаляти з середовища сигнали бактерій, тоді кворуму не настане і загарбники залишаться пасивними. Вчені створили інертні, сумісні із середовищем в тілі людини полімери (signal molecule-sequestering polymer - SSP), що володіють високою спорідненістю до заданих хімічних сполук, а попросту - притягують до себе і захоплюючі сигнальні молекули.
Для перевірки декількох варіантів SSP біохіміки використовували бактерії Vibrio fischeri. які можна знайти як у вільному плаванні, так і в ролі симбіонтів - вони присутні в клітинах деяких морських істот. У даних бактерій почуття кворуму управляє біолюмінесценцією: поодинокі клітини не світяться, але, збираючись у великих групах, вони дружно запускають цей процес.
Зіставлення ефективності різних версій SSP (ілюстрація Elena V. Piletska et al./Biomacromolecules).
Дослідники показали, що вдало підібрані полімери добре перехоплюють сигнальні молекули і пригнічують люмінесценцію навіть в «концентрованому» зборах Vibrio fischeri. при цьому були виключені інші пояснення (токсичність полімеру для бактерій або виснаження поживних речовин).