IRB: Bakterijski biofilmovi ponašaju se poput embrija

Međunarodni tim znanstvenika predvođen evolucijskim genetičarem Tomislavom Domazetom-Lošom s Instituta Ruđer Bošković (IRB) i Hrvatskog katoličkog sveučilišta (HKS) otkrio je da se bakterijski biofilmovi ponašaju poput embrija, priopćio je IRB.

Ovo istraživanje, navodi IRB, baca sasvim novo svjetlo na dosadašnje spoznaje o prvim oblicima života na Zemlji, a rezultati istraživanja objavljeni su u uglednom znanstvenom časopisu Molecular Biology and Evolution.

IRB napominje kako bakterije, kao dominantni oblik života, nastanjuju svaki poznati okoliš na Zemlji uključujući ljudski organizam. Zapravo, bez suživota s našim simbiotskim bakterijama, čijih stanica i gena ima više nego naših, ljudska egzistencija uopće nije moguća, dodaje IRB.

Navodi kako se u javnosti i znanstvenim krugovima bakterije najčešće promatra kao primitivne jednostanične organizme te dodaje kako je zbog drevnog podrijetla bakterija uvriježeno stajalište da je jednostanično biće nalik bakterijama bilo prvi oblik život na Zemlji.

Međutim istraživanje koje je proveo međunarodni tim znanstvenika koji okuplja timove iz Laboratorija za evolucijsku genetiku na IRB-u, Fakulteta elektrotehnike i računarstva, Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta i Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, te Chalmers Sveučilišta u Göteborgu i Tehničkog sveučilišta u Danskoj, pokazuje da smo podcijenili složenost bakterija.

Većina bakterija živi na površinama gdje im se stanice grupiraju u kompaktne zajednice koje se nazivaju biofilmovi. Kako bi rasvijetlili pravu narav bakterijskih biofilmova istraživački tim razvio je nove evolucijske alate i primijenio ih na rastućim biofilmovima u laboratoriju, objašnjava IRB.

- Otkrili smo da je razvoj bakterijskih biofilmova usporediv s embriogenezom životinja, što znači da su bakterije pravi višestanični organizmi baš kao i mi, izjavio je Tomislav Domazet-Lošo te dodao da je, uzmemo li u obzir da su najstariji poznati fosili bakterijski biofilmovi, onda vrlo vjerojatno da je i prvi život bio višestaničan organizam, a ne jednostaničan kao što se do sada smatralo.

Domazet-Lošo naglašava kako su evolucijske metode za proučavanje kolektivnog ponašanja stanica tijekom životinjskog razvoja bile nadohvat ruke, ali nitko nije pokušao prenijeti ovu tehnologiju sa životinjskih embrija na bakterijske biofilmove.

- Možda je ljudima bilo neugodno osporavati poseban status višestaničnih životinja, ideju koja je kulturno ukorijenjena, napomenuo je.

IRB ističe da najnoviji rezultati istraživanja međunarodnog tima dovode u pitanje poseban status višestaničnosti kod eukariota, te pokazuju da su bakterije složeniji organizmi, nego što se mislilo. Alati koji su razvijeni u ovoj studiji mogu također pomoći u traženju efikasnih rješenja za kontrolu biofilmova, što predstavlja neriješeni problem u industriji i medicini, napominje.

- Naši rezultati ukazuju na to da biofilm treba promatrati kao višestaničnu jedinku, a ne kao gomilu pojedinačnih stanica, izjavio je Domazet-Lošo i dodao kako kao i u embriogenezi životinja, svaki stadij razvoja biofilma ima svoje osobitosti.

Kritični prijelazni stadiji razvoja biofilma koje smo otkrili, naglasio je, mogu sada postati meta koju možemo ciljati putem gena koji su specifično uključeni u tim stadijima. To može promijeniti pravila igre u liječenju bolesti povezanih s disbalansom biofilmova kao i u sprječavanju gubitaka u industriji, napomenuo je Domazet-Lošo.