Bu patojenik bakteri, yayılmasına yardımcı olan maya kümelerine tutunabiliyor.
Mikroorganizmaların ufak dünyası, büyük bir ölüm kalım savaşında rekabet eden mikroplarla dolu. Bu küçük yaşam formları bölge için rekabet ediyor, birtakım kirleticilerle besleniyor, düşmanlarına kimyasal kusuyor ve bulundukları alandan faydalanarak üstünlük kazanıyorlar. Bu mikroskobik bölge savaşı üzerine yürütülen yeni araştırmada, bakterilerin civardaki maya hücreleriyle şekillenen sıvı ceplerini kullanarak hız kazanabildikleri bulunmuş. Bu nem yollarında otostop çekmek, bakterilerin daha hızlı yayılmasına ve daha uzağa yüzmesine olanak sağlıyor. 4 Haziran’da Cell Press bülteni Biophysical Journal‘da yayımlanan bir çalışmayla detayları aktarılan bulgular, mikropların bitkilerde, toprakta ve hatta kendi vücutlarımızda yolculuk ettiği yeni bir yolu ortaya çıkarabilir.
Pseudomonas aeruginosa (çubuk şekilli küçük bakteri), komşu bir Cryptococcus neoformans (yuvarlak maya) kolonisine ve etrafına doluşuyor. Mayayı çevreleyen ince sıvı halesi, bakterilerin daha hızlı yüzüp yayılmasına olanak sağlarken fiziksel bir bariyer gibi görünen bu şeyi bir basamak taşına dönüştürüyor. Görüntü: Badal vd., Biophysical Journal
Cornell Üniversitesinde çalışan ve makalenin eş yazarı olan Divakar Badal, “Mikrobiyal etkileşimler üzerinde çalışırken, araştırmalarda sıklıkla bu etkileşimlerin kimyasal tabiatına odaklanılıyor” diyor açıklamasında. “Fakat mikropların büyüme ve yayılma şeklinde fiziksel özelliklerin de önemli bir rol oynadığını öğrendik.”
Araştırma takımı çalışmada Pseudomonas aeruginosa bakterisine ve Cryptococcus neoformans mantarına odaklanmış. Toprakta ve insanların hava yollarında bulunan çubuk şeklindeki P. aeruginosa, kuyruk benzeri iticilere sahip. ABD Hastalık Denetim ve Önleme Merkezlerine göre kanda, akciğerlerde (pnömoni), idrar yolunda ve ameliyattan sonra vücudun diğer bölgelerinde enfeksiyonlara sebep olabiliyor.
C. neoformans, bağışıklık sistemleri zayıflayan kişilerde ölümcül olabilen ve dünyanın her yerinde yaşayan hareketsiz bir maya. Bu mantardan kaynaklanan enfeksiyonlar vücudun farklı kısımlarını etkileyebiliyor fakat çoğu kez akciğer ve beyin enfeksiyonları (cryptococ menenjiti) meydana geliyor.
Araştırma takımı mikroskop altında bu iki türü birbirine yaklaşırken izlemiş. P. aeruginosa bakterisi, nihayetinde C. neoformans mayasını çevreleyen gölet benzeri sıvıya doluşmuş. Maya ile kültürlenen bu bakteri, tek başına kültürlendiği zamana göre 14,5 kata kadar hızlı yayılabiliyor. Ek olarak izole bakteri kolonileri, hızla kesintisiz yığınlara bağlanmış.
P. aeruginosa, mikroskobik bir ölçekte pirinç tanesiyle kıyaslanabilir. Aynı ölçekte maya hemen hemen bir üzüm boyutu kadar. Daha büyük olan bu maya gövdeleri, yüzeyden nem çekiyor ve geçici bir yüzme şeridi gibi davranan ince bir sıvı halesi oluşturuyor. Bu şerit ise bakterinin, kuru bir yüzeyin olağan fiziksel sınırlarını atlatmasına olanak sağlıyor. Araştırma takımı canlı mayaları ölülerle veya cam boncuklarla değiştirdiğinde de aynı hale etkisinin meydana gelmesi, ona yön veren şeyin su birikintileri olduğunu akla getiriyor.
İskoçya’daki Dundee Üniversitesinde çalışan moleküler biyolog ve makale yazarı Varsha Singh, “Engel, maya ve cam boncuklar ne kadar büyük olursa, etrafında o kadar fazla sıvı oluyor ve bu durum Pseudomonas için daha iyi oluyor” diyor. “Bu yüzden daha uzağa gitmek için engel olabilecek şeyden faydalanıyor.”
Araştırma takımı bakterilerin yayılışının, büyüyen maya hücrelerinin oluşturduğu ortamda kabarmalar ve alçalmalar da meydana getirdiğini keşfetmiş. İş başındaki dinamikleri daha iyi anlamak için bir model geliştirip, bakteri ve maya arasındaki etkileşimleri canlandırmışlar. Model, C. albicans gibi hızlı büyüyen maya türlerinin bu sıvı ortamını daha çarpıcı şekilde değiştirerek yolculuk hızını etkilediğini gösteriyor.
Madras Hint Teknoloji Enstitüsünde çalışan mühendis ve makale yazarı Danny Raj M., “Modelimizdeki tahminlerin deney sonuçlarıyla ne kadar iyi eşleştiğini görünce ağzım açık kaldı” diyor. “Bir bakıma model, gerçek davranışları canlandıran sanal bir laboratuvar. Büyüme hızlarından nemliliğe kadar çeşitli parametreleri değiştirerek, bir dizi soruya cevap bulabiliyoruz.”
Araştırma takımına göre bu araştırmanın sonuçları modelin ve laboratuvarın ötesine gidiyor. Bakteriler ve mayalar bitkilerde, toprakta, suda ve insan vücudunda birlikte yaşıyor. Sıvı tabakalara binme kabiliyeti, bakterilerin bu ortamlarda daha etkili yayılmasına yardımcı olan etmenlerden biri olabilir; özellikle de nem az ise. Araştırma takımı daha fazlasını öğrenmek için her iki türün de fiili dünyada nasıl etkileşim kurduğunu incelemeyi planlıyor.
“Mikrobiyolojiyi, insanların akciğer veya bağırsağına odaklanan insan biçimci bir şekilde düşünme eğilimi sergiliyoruz çünkü bu şekilde anlamlandırabiliyoruz” diyor Singh. “Fakat işin büyük bir kısmı toprakta ve diğer ortamlarda vuku buluyor. Bu da bize yeni soruları keşfetmek için harika bir fırsat veriyor. Bence sıradaki hudut burada.”
Yazar: Laura Baisas/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
