איך מיקום של חיידק במושבה משפיע על העמידות שלו לתרופות?
מחקר בחן את המבנה התלת ממדי של מושבות חיידקים ומסביר כיצד צורת המבנה של המושבה משפיעה על עמידות של החיידקים לאנטיביוטיקה ויסייע במציאת דרכים חדשות לחיסולם
מחקר חדש בחן השפעה של אנטיביוטיקה על מושבות חיידקים. מושבות חיידקים בטבע מתפשטות במהירות על פני משטחים באמצעות שחייה משותפת. תנועת החיידקים הקולקטיבית מזכירה תנועה של דגים, ציפורים ואורגניזמים אחרים הנעים בלהקות. לכן כדי להבין את דרך ההתמודדות עם תרופות צריך לחקור את המבנה הזה מבחינה פיזיקלית, ביולוגית ואקולוגית.
אלא שלמעשה עד כה, המחקרים שנעשו בנושא התנועה הקולקטיבית של חיידקים התמקדו במושבות דקיקות, בהן קיים מספר קטן של שכבות חיידקים, וזאת עקב אילוצים טכניים הקשורים בקושי לתצפת על מושבה עבה.
במקרים כאלה, אם מוסיפים אנטיביוטיקה למזון המושבה מושמדת מיד. זאת בניגוד למושבה תלת ממדית גדולה יותר שבה חלק מהחיידקים שורד. לכן היה צורך ביצירת כלי מחקרי טוב יותר שיאפשר לדמות מושבת חיידקים גדולה.
מחקר כזה נערך על ידי ד"ר אברהם באר ממכון המים, המכונים לחקר המדבר, ואוניברסיטת בן-גוריון בנגב, בשיתוף עם פרופ' גיל אריאל מאוניברסיטת בר-אילן ופרופ' רסיקה הארשי מאוניברסיטת טקסס.
החוקרים התמקדו במושבות תלת-ממדיות גדולות בדגש על המבנה התלת-ממדי המשתנה כתלות בזמן. ההתבוננות בחיידקים נעשתה בשילוב של מיקרוסקופיית אור רגילה ומיקרוסקופיה פלורסנטית שאפשרה מיפוי תלת-ממדי מדויק של החיידקים. שיטה זו טובה כדי לאפשר מעקב תלת-ממדי אחר חיידקים צפופים שלא ניתן לעקוב אחריהם באמצעות שיטות מקובלות.
תוצאות המחקר הסבירו כיצד החיידקים בטבע מתמודדים עם אנטיביוטיקה. התברר כי למושבת חיידקים מבנה ייחודי בו רוב החיידקים מאכלסים את שכבות הביניים של המושבה, חלקם את תחתיתה ואין הם מאכלסים את חלקה העליון המכיל בעיקר נוזלים.
בנוסף, התגלה כי הוספת אנטיביוטיקה למזון המושבה יוצרת שכבה נעדרת חיידקים בתחתית המושבה וכולם נדחקים לחלקה האמצעי, אך עדיין לא מאכלסים את חלקה העליון.
"העדר חיידקים בחלקה העליון של המושבה", כך מסביר פרופ' אריאל, "הוא תוצאה של הימצאות חומרים פעילי שטח הנקראים סורפקטנטים. החיידקים השוחים ליד שפת המושבה יוצרים זרמים בנוזל ומזיזים את הסורפקטנטים. שינויים אלה יוצרים דחיה, והיעלמות החיידקים מחלקה התחתון של המושבה", ממשיך ד"ר באר, "נעשית בתהליך דחייה, המבוסס על חיישנים ביוכימיים המצויים בחיידק, חיישנים שעד היום לא היה ידוע על קיומם וכעת הם הפכו למוקד עניין במחקר. למרבה הפלא, תהליך ההתחמקות של החיידקים מחלקה התחתון של המושבה ומהאנטיביוטיקה מונע מהם למות ולפיכך תהליך הדחייה הזה (הכימוטקטי) משמש כאמצעי הישרדות של החיידקים".
מבחינה זו הבנת דרך ההתחמקות של החיידקים יכולה בעתיד לאפשר ייצור תרופות שיעקפו את החיישנים של החיידקים וכך לפעול נגדם טוב יותר.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו