Ζωντανό ζώο σε βάθος 1300 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης!

Πηγή:
Catalogue of Organisms

Μετάφραση: Bolko

Ο Halicephalobus mephisto όπως σχεδιάστηκε από τους Borgoni et al. 2011.

Του Christopher Taylor στις 2/6/2011

Θα πρέπει ν’αναφερθεί, τα νηματώδη δεν είναι ανάμεσα στους πιο αγαπημένους των οργανισμών. Κυρίως, τα μόνα νηματώδη που έχουν κάποια δημοσιότητα είναι είτε το αναπτυξιακό μοντέλο ζώο Caenorhabditis elegans είτε το μικρό ποσοστό ειδών που μας επηρεάζουν οικονομικά ως παράσιτα των εαυτών μας ή των πηγών τροφής μας. Δεν υπάρχουν ακμάζουσες ομάδες ερασιτεχνών νηματολόγων, δεν υπάρχουν ομάδες ειδήσεων όπου οι παρατηρητές νηματωδών καταχαρούμενοι διαδίδουν της τελευταίες τους θέασης ενός δεσμοσκωληκοειδούς. Άρα σημαίνει κάτι πέρα από το συνηθισμένο μπορεί να γίνεται όταν ένα νέο είδος νηματώδους κάνει την εμφάνισή του στις σελίδες του Nature, όπως ένα έκανε σήμερα (Borgonie et al. 2011).

Όσον αφορά την εμφάνιση, το Halicephalobus mephisto είναι αρκετά συνηθισμένο (τα περισσότερα νηματώδη είναι). Έχει μια υψηλότερη απο το σύνηθες αντοχή στη θερμοκρασία, μπορώντας να ζήσει σε θερμοκρασίες έως και 41 βαθμούς Κελσίου, αλλά αυτό δεν είναι ακραίο. Ούτε είναι και η νέα ικανότητα του είδους ν’αντέχει χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου, μια κοινή ικανότητα ανάμεσα σε μικρά ζώα όπως τα νηματώδη και τα βραδυβάμονα. Αυτό που είναι ασυνήθιστο για το H. mephisto είναι πού βρέθηκε: κάποια 1,3 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης. Το Halicephalobus mephisto ανακτήθηκε από νερό ρογμής (δηλαδή νερο που βρισκόταν στη ρογμή ενός πετρώματος) στη Νότια Αφρική απομονωμένο από τον υπολοιπο κόσμο για κάπου ανάμεσα σε 3000 με 12000 χρόνια, πριν σπαστεί από το χρυσωρυχείο Beatrix.

Η παρουσία ζωντανών οργανισμών σ’αυτό το βάθος δεν ήταν απροσδόκητη. Βακτήρια είχαν βρεθεί προηγουμένως σε νερό ρογμής. Παρόλα αυτά, αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα πολυκύτταρο ζώο έχει βρεθεί σ’αυτό το βάθος. Δείγματα που πάρθηκαν από ένα άλλο ορυχείο σε βάθος 0,9 χιλιομέτρων επίσης ανέκτησαν νηματώδη: το ένα ανήκε σε ήδη γνωστό είδος, plectus aquatilis, και ένα άνηκε σ’ένα αταυτοποίητο είδος της οικογένειας Monhysteridae. Ένα δείγμα παρμένο σε βάθος 3,6 χιλιομέτρων σ’ένα τρίτο ορυχείο δεν έβγαλε κανένα άτομο, αλλά βρήκε dna νηματωδών υποδηλώοντας την πιθανή τους παρουσία. Δείγματα από το έδαφος γύρω από τις γεωτρήσεις από τις οποίες πάρθηκαν τα δείγματα του νερού, καθώς και δείγματα νερού που χρησιμοποιήθηκε για το άνοιγμα των ορυχείων, ελέγχθηκαν για να επιβεβαιωθεί ότι τα νηματώδη ήταν πράγματι από το νερό της ρογμής κι όχι πρόσφατοι ρύποι, αλλ’αυτά τα δείγματα ελέγχου ήταν ελεύθερα νηματωδών.

Το Halicephalobus mephisto ζει μια ζωή πλήρως απομονωμένη από τον κόσμο της επιφάνειας, πιθανώς τρεφόμενο από τις βιοταινίες των βακτηρίων που αναπτύσσονται γύρω από τις άκρες της ρογμής. Δε θά’ταν άφθονο. Στο δείγμα του ορυχείου Beatrix, διηθήθηκαν 6480 λίτρα νερού, αλλά βρέθηκε μόνο ένα νηματώδες (ευτυχώς, το παρθενογενετικό νηματώδες εκτράφηκε κι αναπαράχθηκε επιτυχώς στο εργαστήριο, παρέχοντας τ’απαραίτητα άτομα για την περιγραφή του είδους. Αυτό όμως στηρίζει επιπλέον την αρχή ότι όπου υπάρχει υγρό νερό, υπάρχει ζωή.

Αναφορά

Borgonie, G., A. García-Moyano, D. Litthauer, W. Bert, A. Bester, E. van Heerden, C. Möller, M. Erasmus & T. C. Onstott. 2011.
Nematoda from the terrestrial deep subsurface of South Africa. Nature 474: 79-82.

Τα βακτήρια του πεπτικού συστήματος μπορεί να επηρεάζουν τις σκέψεις και τη συμπεριφορά

Πηγή:
Neurophilosophy

Μετάφραση: Bolko

Το ανθρώπινο πεπτικό σύστημα έχει μια ποικίλη κοινότητα βακτηρίων η οποία αποικίζει το έντερο στις μέρες μετά τη γέννηση και ξεπερνά κατά πολύ τον αριθμό των κυττάρων μας. Αυτή η εντερική μικροχλωρίδα αποτελεί ένα εικονικό όργανο μέσα σ’ένα όργανο κι επηρεάζει πολλές σωματικές λειτουργίες. Ανάμεσα σ’άλλα πράγματα, βοηθούν στην απορρώφηση και το μεταβολισμό των θρεπτικών ουσιών, μετατονίζουν τη φλεγμονώδη αντίδραση στη μόλυνση, και προστατεύουν το πεπτικό σύστημα από άλλους, επιβλαβής μικροοργανισμούς. Μια νέα μελέτη στο πανεπιστήμιο McMaster στο Χάμιλτον του Οντάριο τώρα υποδεικνύει ότι τα βακτήρια του πεπτικού συστήματος μπορεί επίσης να επηρεάζουν τη συμπεριφορά και τις γνωστικές διαδικασίες όπως η μνήμη ασκώντας μια επίδραση στη δραστηριότητα των γονιδίων κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου.

Η Jane Foster και οι συνεργάτες τις συνέκριναν την απόδοση των ποντικιών ελεύθερων μικροβίων, τα οποία στερούνται βακτηρίων του πεπτικού συστήματος, με κανονικά ζώα στον ανυψωμένο λαβύρινθο σχήματος +, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη μελέτη αγχωειδών συμπεριφορών. Αυτός αποτελειται από μια συσκευή σχήματος του συμβόλου + (συν) με δύο ανοιχτούς και δύο κλειστούς βραχίονες, μ’ανοιχτή οροφή και ανυψωμένη από το δάπεδο. Κανονικά, τα ποντίκια θ’αποφεύγουν τους ανοιχτούς χώρους για να μειώσουν τον κίνδυνο να ιδωθούν από θηρευτές, και θα ξοδεύουν πολύ περισσότερο χρόνο στους κλειστούς παρά στους ανιχτούς βραχίονες όταν τοποθετηθούν στον ανυψωμένο λαβίρυνθο +.

Αυτό ακριβώς βρήκαν οι ερευνητές όταν τοποθέτησαν τα κανονικά ποντίκια μέσα στη συσκευή. Τα ζώα ξόδευαν πολύ περισσότερο χρόνο στους κλειστούς βραχίονες του λαβυρίνθου και σπάνια τολμούσαν να βγουν στους ανοιχτούς. Τα ελεύθερα μικροβίων pοντίκια, από την άλλη, συμπεριφέρονταν αρκετά διαφορετικά – έμπαιναν στους ανοιχτούς βραχίονες συχνότερα, και συνέχιζαν να τους εξερευνούν κατά τη διάρκεια του πειράματος, ξοδεύοντας σημαντικά περισσότερο χρόνο εκεί παρά στους κλειστούς βραχίονες.

Οι ερευνητές μετά εξέτασαν τους εγκεφάλους των ζώων, και βρήκαν ότι αυτές οι διαφορές στη συμπεριφορά συνοδεύονταν από αλλαγές στα επίπεδα έκφρασης αρκετών γονιδίων στα ποντίκια ελεύθερα μικροβίων. Ο νευροτροφικός παράγοντας προερχόμενος απ’τον εγκέφαλο (bdnf) ήταν αυξημένος σημαντικά, και ο υποδοχέας σεροτονίνης υπότυπου 5HT1A ήταν κατεβασμένος, στον οδοντωτό γύρο του ιπποκάμπου. Το γονίδιο που κωδικοποιεί την υπομονάδα NR2B του υποδοχέα NMDA ήταν επίσης κατεβασμένο στην αμυγδαλή.

Όλα τα παραπάνω τρία γονίδια είχαν προηγουμένος εμπλακεί στο συναίσθημα και σε αγχωειδείς συμπεριφορές. Ο bdnf είναι ένας παράγοντας ανάπτυξης που είναι απαραίτητος για τη σωστή ανάπτυξη του εγκεφάλου, και μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι διαγράφοντας τον υποδοχέα trkb, στον οποίον ενώνεται, αλλάζει τον τρόπο με τον οποίον οι νευρώνες του νεογέννητου ενσωματώνονται στα κυκλώματα του ιπποκάμπου κι αυξάνει τις αγχωειδείς συμπεριφορές στα ποντίκια. Οι υποδοχείς της σεροτονίνης, οι οποίοι είναι κατανεμημένοι ευρέως στον εγκέφαλο, είναι γνωστό ότι εμπλέκονται στη διάθεση, και ουσίες που ενεργοποιούν τον υποδοχέα υποτύπου 5HT1A επίσης δημιουργούν αγχωειδείς συμπεριφορές.

Το εύρημα ότι η υπομονάδα nr2b του υποδοχέα NMDA μειώθηκε στην αμυγδαλή έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Οι υποδοχείς NMDA αποτελούνται από πολλαπλές υπομονάδες, αλλές που αποτελούνται μόνο από υπομονάδες NR2B είναι γνωστό ότι είναι σημαντικές για την ανάπτυξη και τη λειτουργία της αμυγδαλής, η οπία έχει έναν καλά τεκμηριωμένο ρόλο στο φόβο και σ’άλλα συναισθήματα, και στη μάθηση και τη μνήμη. Φάρμακα που μπλοκάρουν αυτούς τους υποδοχείς έχει αποδειχθεί ότι μπλοκάρουν τη δημιουργία φοβερών μνημών κι ότι μειώνουν το άγχος σχετιζόμενο με την απόσυρση απ’το αλκοόλ στα τρωκτικά.

Η ιδέα της επικοινωνίας μεταξύ του εγκεφάλου και του πεπτικού συστήματος δεν είναι νέα. Για παράδειγμα, το σύνδρομο του ευερέθιστου εντέρου (σεε) σχετίζεται με ψυχιατρικές ασθένειες κι επίσης περιλαμβάνει αλλαγές στη σύνθεση του βακτηριακού πληθυσμού στο πεπτικό σύστημα. Αλλά αυτή είναι η πρώτη μελέτη που δείχνει ότι η απουσία βακτηρίων του πεπτικού συστήματος σχετίζεται με αλλαγές στη συμπεριφορά. Τα βακτήρια αποικίζουν το πεπτικό σύστημα στις μέρες μετά τη γέννηση, κατά τη διάρκεια μιας κρίσιμης περιοδου στην ανάπτυξη του εγκεφάλου, και προφανώς επηρεάζουν τη συμπεριφορά επιφέροντας αλλαγές στην έκφραση ορισμένων γονιδίων.

Ακριβώς πώς τα βακτηρία του πεπτικού συστήματος μπορει να ασκήσουν τέτοιες επιδράσεις δεν είναι ξεκάθαρο, αλλά μπορεί να το κάνουν μέσω του αυτόνομου κλάδου του περιφερικού νευρικού συστήματος, το οποίο ελέγχει λειτουργίες όπως η πέψη, η αναπνοή κι ο καρδιακός ρυθμός. Μια καλύτερη κατανόηση της επικοινωνίας μέσα σ’αυτόν το λεγόμενο άξονα εγκεφάλου-πεπτικού συστήματος θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση των ψυχιατρικών συμπτωμάτων που κάποιες φορές συνοδεύουν τις γαστρεντερικές διαταραχές όπως το ΣΕΕ, και μπορεί επίσης να δειξει ότι τα βακτήρια του πεπτικού συστήματος επηρεάζουν τη λειτουργία του ώριμου εγκεφάλου.

——————————————————————————–

Neufeld, K., et al. (2011). Reduced anxiety-like behavior and central neurochemical change in germ-free mice. Neurogastroenterol. Motil. 23 DOI: 10.1111/j.1365-2982.2010.01620.x

Ακόμα και τα βακτήρια γεράζουν και πεθαίνουν

Πηγή:
Catalogue of organisms
Του Christofer Taylor

Μετάφραση: Bolko

μισχωτό κύτταρο του βακτηρίου caulobacter crescentis που δημιουργεί ένα κινητό κύτταρο

Σχολιαστές σ’ένα
πρόσφατο θέμα εδώάρχισαν να συζητούν το παράπλευρο θέμα της βακτηριακής αθανασίας το οποίο προήλθε από την ερώτηση αν ο τελευταίος κοινός πρόγονος όλων των ζωντανών οργανισμών έχει εξαφανιστεί, ή αν αυτός, κατά κάποιον τρόπο, ζει ανάμεσά μας σήμερα. Αν και η διαφωνία που έγινε στα σχόλια ήταν κυρίως σημασιολογικής φύσεως, το κεντρικό θέμα συνοψίστηκε από ένα σχολιαστή στην πρόταση: “Όταν ένα κύτταρο διαιρείται ή πολλαπλασιάζεται σε δύο πανομοιότυπα κύτταρα, δεν μπορείς να πεις ότι το ένα ή το άλλο είναι ένα παρακλάδι”. Αυτό είναι μια κοινή αναπαράσταση πολλών βιβλίων για την διχοτόμηση όπως γίνεται από τα περισσότερα βακτήρια και πολλούς ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Όπως με πολλές τέτοιες αναπαραστάσεις, είναι πολύ πιθανό να είναι λανθασμένες.
Ή αρκετά, ανάλογα με ό,τι προτιμάτε. Μετά απ’όλα αυτά, ακόμα κι εσύ πολλαπλασιάζεσαι με διχοτόμηση, τουλάχιστον σ’εσωτερικό επίπεδο.
Οποιοδήποτε κύτταρο, είτε βακτηριακό, είτε ευκαρυωτικό ή ό,τι άλλο έχεις, βομβαρδίζεται συνεχώς κατά τη διάρκεια της ζωής του από επιβλαβείς παράγοντες. Τοξικές ουσίες συσσωρεύονται, είτε προερχόμενες από τον έξω κόσμο είτε παραγόμενες ως παραπροϊόντα από τον ίδιο το μεταβολισμό του κυττάρου. Το dna και άλλες ζωτικές κυτταρικές δομές καταστρέφονται ή αλλοιώνονται λειτουργικά με κάποιον τρόπο, για παράδειγμα, με τη διαδικασία της μεθυλίωσης του dna. Όσο αυτή η βλάβη συσσωρεύεται, το κύτταρο ‘γεράζει’ και, αν η βλάβη γίνει πολύ μεγάλη, πεθαίνει. Ένας από τους λόγους για τον οποίο τα κύτταρα διαιρούνται πρώτα από όλα είναι για να αντιμετωπίσουν τη συσσώρευση αυτών των επιβλαβών παραγόντων. Για παράδειγμα, η αντιγραφή ενός χρωμοσώματος θα παραγάγει ένα θυγατρικό χρωμόσωμα στο οποίο η βλάβη στο αρχικό έχει διορθωθεί (υπεραπλοποιώ το θέμα, φυσικά, αλλά έχετε καταλάβει την ιδέα).

Για να επιστρέψουμε στην πρόταση του σχολιαστή παραπάνω, το λάθος έγκειται στην πεποίθηση ότι το κύτταρο διαιρείται σε δύο πανομοιότυπα κύτταρα. Αλλά τα δύο προερχόμενα κύτταρα της διαίρεσης δεν είναι απαραιτήτως πανομοιότυπα αν η κατανομή των συσσωρευμένων επιβλαβών παραγόντων του αρχικού γονικού κυττάρου δεν είναι ίση. Μπορεί ένα κύτταρο να πάρει το μεγαλύτερο μέρος του προβλήματος ενώ το άλλο κύτταρο να μείνει ‘καθαρό’ (Nyström, 2007). Τέτοια άνιση διαίρεση έχει αναγνωριστεί εδώ και καιρό σε μονοκύτταρους οργανισμούς όπως την κοινή μαγιά (saccharomyces cerevisiae) οι οποίοι πολλαπλασιάζονται με εκβλάστηση, που σε τελευταία ανάλυση είναι βασικά διχοτόμηση στην οποία η κατανομή του κυτταροπλάσματος ανάμεσα στα προερχόμενα κύτταρα είναι άνιση. Το εκβλαστημένο ‘θυγατρικό’ κύτταρο περιέχει λίγους επιβλαβείς παράγοντες όταν δημιουργείται, ενώ το ‘γονικό’ κύτταρο κρατά το μεγαλύτερο μέρος. Η πρώτη καταγραφή γήρανσης σε βακτήριο έγινε επίσης σ’ένα εκβλαστητικό είδος, το caulobacter crescentis. Στο caulobacter (καυλοβακτήριο καυλός=βλαστός), ένα ακίνητο μισχωτό κύτταρο δημιουργεί ένα κινητό κύτταρο το οποίο τελικά θ’αναπτυχθεί σε μισχωτό. Εντούτοις, κάθε φορά που το μισχωτό κύτταρο παράγει ένα κινητό, παίρνει περισσότερο χρόνο για να παραγάγει το επόμενο. Γεράζει.

εικόνα των Stewart et al. (2005) που δείχνει τις μοίρες των τελών των κυττάρων του e. coli σε διάστημα διαδοχικών γενεών

Απόδειξη παρόμοιας γήρανσης στο βακτήριο escherichia coli, το οποίο παράγει επιφανειακά πανομοιότυπα κύτταρα με διχοτόμηση, έγινε από τους Stewart et al. (2005). Τα ραβδόμορφα κύτταρα του e. coli πολλαπλασιάζονται πρώτα επιμηκυνόμενα και μετά διαιρούμενα εγκάρσια στη μέση ώστε κάθε θυγατρικό κύτταρο να έχει ένα από τ’αρχικά τέλη του κυττάρου συν ένα νέο. Αν όμως ακολουθήσουμε τα κύτταρα στην επόμενη γενιά τότε ένα από τα θυγατρικά κύτταρά τους θα έχει παραμείνει τουλάχιστον για δύο διαιρέσεις ενώ το άλλο θα έχει παραμείνει μόνο για μία. Άρα, το ένα κύτταρο είναι ‘παλιότερο’ απ’το άλλο και οι Stewart et al. ανακάλυψαν ότι τα ‘παλαιότερα’ κύτταρα παίρνουν περισσότερο χρόνο για ν’αναπτυχθούν και να φτάσουν σε φάση διαίρεσης από τα ‘νεότερα’ κύτταρα. Βασισμένοι στο ρυθμό με τον οποίο η αναπαραγωγή των παλαιότερων κυττάρων επιβραδυνόταν στις επόμενες γενιές, οι Stewart et al. υπολόγισαν ότι ένα δεδομένο κυτταρικό τέλος θα μπορούσε να παραμείνει για περίπου 100 γενιές το οποίο ταιριάζει με το ρυθμό της γήρανσης που υπολογίστηκε για τα μισχωτά κύτταρα του καυλοβακτηρίου. Παρόμοια γήρανση έχει επίσης αποδειχθεί στο μύκητα schizosaccharomyces pombe, έναν ευκαρυωτικο οργανισμό που πολλαπλασιάζεται με ίση διχοτόμηση.
Όπως συνοψίζεται από το Nyström (2007), εξελικτικό μοντέλο έχει δείξει ότι η ασύμετρη διαίρεση των παραγόντων γήρανσης κατά τον πολλαπλασιασμό μπορεί να προσφέρει ένα εξελικτικό πλεονέκτημα. Βασικά, οι πιθανότητες επιβίωσης και αναπαραγωγής ενός ανανεωμένου κυττάρου, ακόμα και με το κόστος της παραγωγής ενός γηραιού, μπορεί να υπερέχει αυτές δύο μετρίων κυττάρων. Κατά πόσο η διαδικασία γήρανσης που αποδείχθηκε από τους Stewart et al. (2005) οδηγεί τελικά σε κυτταρικό θάνατο στη φύση παραμένει ανεπιβεβαίωτη, αλά αυτό φαίνεται ένα πολύ πιθανό λογικό συμπέρασμα.

Αναφορές
Nyström, T. 2007. A bacterial kind of aging. PLoS Genetics 3 (12): e224. DOI: 10.1371/journal.pgen.0030224.

Stewart, E. J., R. Madden, G. Paul & F. Taddei. 2005. Aging and death in an organism that reproduces by morphologically symmetric division. PLoS Biology 3 (2): e45. doi:10.1371/journal.pbio.0030045

Η σημασία του γλοιού στη βιολογία και την εξέλιξη των βακτηρίων

Πηγή:
εδώ
Απ’όπου πήρα και το άρθρο για τους
πρώτους ζωντανούς οργανισμούς στη γη.

Μετάφραση: Bolko

Η ανωτερότητα του γλοιού

Ο γλοιός είναι μια μη δεόντως εκτιμημένη όψη της βιολογίας των βακτηρίων. Οι βακτηριολόγοι έχουν δουλέψει για δεκαετίες με καθαρές εργαστηριακές καλλιέργειες, αλλά τα βακτήρια συνήθως δεν παράγουν γλοιό σε συνθήκες εργαστηρίου. Στη φύση, όλα τα βακτήρια εκρίνουν γλοιό. Η πραγματική βακτηριακή κυτταρική μεμβράνη μπορεί να εκρίσει από πάνω της είτε ένα άκαμπτο εξώτερο επικαλυπτικό στρώμα (που λανθασμένα πολλές φορές αποκαλείται εξώτερο κυτταρικό τοίχωμα) είτε ένα εξωκυτταρικό επικαλυπτικό στρώμα, το γλυκοκάλυκα, μια πλεγμένη μάζα ινών πολυσακχαριτών (γλοιό ή βλένα ή μύξα) ο οποίος μπορεί να περιβάλει ένα μόνο κύτταρο, μια ομάδα κυττάρων, ή και τα δύο.
Ο γλοιός είναι χρήσιμος στα βακτήρια για πολλούς λόγους. Επιτρέπει περιορισμένη κίνηση για ένα κύτταρο έτσι ώστε να μπορεί να βρει τη σωστή θέση στο μικροπεριβάλλον ακόμα και χωρίς εμφανή κινητικά όργανα. Ο γλοιός προστατεύει έναντι της ακτινοβολίας, έτσι τα κύτταρα που εξαρτώνται από τη φωτοσύνθεση σε ρηχά νερά είναι λιγότερο εκτεθημένα σε επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία. Η διάχυση των αερίων ίσως είναι 10000 φορές βραδύτερη μέσα από γλοιό παρά από νερό, έτσι είναι ευκολότερο για ένα γλοιώδες βακτήριο να επιβιώσει περιόδους διακυμάνσεων στην εξωτερική χημεία. Φυσαλίδες αερίων μπορούν να παγιδευθούν στο γλοιό και να χρησιμοποιηθούν για καλούς προσαρμοστικούς λόγους, όπως στους στρωματόλιθους. Ο γλοιός είναι κολλητικός και χημικά δραστικός. Επιτρέπει τα βακτήρια να προσκολλώνται δυνατά σε επιφάνειεςοι οποίες ποικίλουν από ανθρώπινα δόντια ή πνεύμονες έως έντερα βοοειδών και βράχους στην ακτή.
Σ’ένα υψηλότερο επίπεδο, ο γλοιός βοηθά στη δημιουργία σύνθετων δομών. Τα βακτηριακά κύτταρα μπορούν να διαιρεθούν μέσα στο γλοιώδες επικάλυμμά τους, έτσι δημιουργούνται μικροαποικίες και μετά αποικίες ως αυξανόμενα μεγαλύτερες μονάδες, καλά κολλημένες μεταξύ τους. Ο γλοιός βοηθά στην παγίδευση ιζήματος και θρεπτικών συστατικών. Σταθερές κοινότητες βακτηρίων μπορούν ν’αντέξουν χημική, φυσική ή φαρμακολογική διαταραχή, είτε δημιουργούν φωτοσυνθετικές πλάκες στην ακτογραμμή αλμυρών λιμνοθαλασσών είτε μάζες πλάκας στα δόντια.
Μερικές φορές τα βακτήρια διαφορετικών ειδών ελκύονται για να δημιουργήσουν μία κοινότητα μέσα σ’ένα κοινό γλοιώδες επικάλυμμα. Διαφορετικά βακτήρια μπορούν να δράσουν αποτελεσματικά μαζί. Για παράδειγμα, ένα είδος θα διασπάσει οργανικά μόρια, απελευθερώνοντας υδρογόνο για μεθανογόνα αρχαία, τα οποία χρησιμοποιούν το υδρογόνο για να παραγάγουν μεθάνιο. Κοινότητες βακτηρίων βοηθούν την πέψη της τροφής στα στομάχια των μυρηκαστικών και βοηθούν στην κατασκευή στρωματολίθων. Τα βακτήρια συνήθως αναπτύσσονται γρηγορότερα σε κοινότητες παρά μόνα τους. Κοινότητες βακτηρίων του πεπτικού συστήματος μπορεί ακόμα να δράσουν στο ζώο ξενιστή τους ώστε να παραγάγει σάκχαρα γι’αυτά.
Γλοιός παράγεται από βακτήρια που μολύνουν πληγές και άρρωστους ιστούς στους ανθρώπους. Για παράδειγμα, στην οστεομυελίτιδα και την αρθρίτιδα, ή όπου μεταλλικά ή πλαστικά υλικά έχουν εμφυτευθεί για ιατρικούς σκοπούς σε ανθρώπους, τα βακτήρια αποικίζουν εκτεθημένες επιφάνειες που δεν προστατεύονται από άθικτες κυτταρικές μεμβράνες. Οι μολύνσεις με σταφυλόκκοκο προκύπτουν όταν εκατομμύρια των βακτηρίων αυτών καλύπτουν μολυσμένες επιφάνειες σε μια γλοιώδη πλάκα. Το πιο σοβαρό ιατρικά είναι ότι ο γλοιός μονώνει τα βακτήρια από την επαφή με αντιβιωτικά.
Κάποια κυανοβακτήρια σήμερα αποθηκεύουν οξυγόνο σε φυσαλίδες μέσα στο γλοιώδες επικάλυμμά τους. Οι παγιδευμένες φυσαλίδες είναι πολύ χρήσιμες: λειτουργούν ως αποθήκη οξυγόνου κατά τη διάρκεια του σκότους ώστε το βακτήριο να αναπνέει τη νύχτα, αποτοξικοποιούν όποια θειική ένωση που διαχέεται στο μικροπεριβάλλον και μπορεί να αναστείλουν την ανάπτυξη κοντινών αναερόβιων βακτηρίων. Είναι εύκολο να φανταστούμε πρώιμα κυανοβακτήρια να χρησιμοποιούν την ικανότητά τους ν’ανέχονται τ’οξυγόνο, μετά να εξελίσσονται να χρησιμοπούν το γλοιό ως αμυντική ασπίδα και μετά ως επιθετικό όπλο στο ανταγωνιστικό περιβάλλον των στρωματολίθων.
Ο γλοιός άρα είναι κάτι βασικό στην επιτυχία πολλών βακτηρίων, για πολλούς και διαφορετικούς λόγους. Πόσο παλιός είναι; Γλοιός συγκρατούσε βακτηριακές πλάκες πριν 3500000000 χρόνια στους στρωματολίθους της Ουαραγούνα, άρα είναι τόσο παλιός όσο τα παλαιότερα γνωστά κύτταρα. Τα κύτταρα της Ουαραγούνα που έχουμε έχουν διατηρηθεί επιδή είχαν πολύ άκαμπτο εξώτερο κυτταρικό επικάλυμμα. Το άκαμπτο επικάλυμμα είναι μια προστατευτική επιφάνεια η οποία είτε καλύπτεται από γλοιό είτε εναλλακτικά αποτελείται απ’αυτόν. Ίσως τα βακτήρια υπήρχαν πολύ καιρό πριν εξελίξουν ένα εξώτερο επικάλυμμα. Ίσως ως τότε χρησιμοποιούσαν το απλότερο εναλλακτικό του γλοιού.
Θα μπορούσε ο γλοιός να είναι τόσο παλιός όσο η ίδια η ζωή; ίσως ο γλοιός εξελίχθηκε πριν ακόμα κι απ’την κυτταρική μεμβράνη μεταξύ πρωτοκυττάρων προσκολλημένων σε σωματίδια αργίλου. ένα γυμνό γονίδιο σε γλοιό πολυσακχαριτών ίσως θα τα πήγαινε αρκετά καλά, ειδικά αν ήταν φωλιασμένο ανάμεσα στα σωματίδια ενός αργιλικού ορυκτού στο βυθό της θάλασσας.

Εγώ όπου αλλού έχω ψάξει αναφέρει ότι τα βακτήρια έχουν κυτταρικό τοίχωμα κανονικά και μόνο σ’αυτό το άρθρο το λέει εξωτερικό κυτταρικό επικάλυμμα.

Υπερανθεκτικά στα αντιβιωτικά βακτηρίδια στο κρέας απειλούν την υγεία μας

κρέας

Πηγή:
Φτιάχνω μόνος μου
Είναι η ίδια σελίδα απ’όπου πήρα το θέμα για
το γάλα, το ανθότυρο και τα δημητριακά.

Σούπερ βακτηρίδια τα οποία δυνάμωσαν «τρώγοντας» αντιβιοτικά απειλούν την υγεία μας.Μια έρευνα που μόλις δημοσιεύθηκε (Ιανουάριος 2011) στο έγκριτο αμερικανικό επιστημονικό έντυπο Foodborne Pathogens and Disease καταδεικνύει ότι τα παραγωγικά ζώα στη χώρα μας -και όχι μόνον- «ντοπάρονται» με μεγάλες ποσότητες αντιβιοτικών με συνέπεια ορισμένα στελέχη βακτηρίων να έχουν γίνει ιδιαιτέρως ανθεκτικά στα συγκεκριμένα φάρμακα.
Ερευνητές του Εργαστηρίου Μικροβιολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων συνέλεξαν δείγματα κρέατος ή κρεατοσκευασμάτων από σούπερ μάρκετ, εστιατόρια και καταστήματα πώλησης ντόπιων τροφίμων στη Βορειοδυτική Ελλάδα και βρήκαν ότι το κρέας αν δεν μαγειρευτεί σωστά μπορεί να αποτελεί μια πηγή ανθεκτικών βακτηριδίων, τα οποία θα μπορούσαν να απειλήσουν, μέσω της τροφικής αλυσίδας, την υγεία μας.Όπως αναφέρει η εφημερίδα “Το Βήμα”,ο κίνδυνος, σύμφωνα με την επιστημονική υπεύθυνη της μελέτης αναπληρώτρια καθηγήτρια κυρία Χρυσάνθη Παπαδοπούλου είναι να προσβληθεί ο καταναλωτής από σταφυλόκοκκο, εντεροβακτηρίδιο, σαλμονέλα ή άλλον παθογόνο μικροοργανισμό και να μην υπάρχει αντιβιοτικό για να αντιμετωπίσει τη μόλυνση, καθώς τα στελέχη των βακτηρίων έχουν γίνει πια ιδιαίτερα ανθεκτικά.

Η ταυτότητα της έρευνας
Ειδικότερα, οι επιστήμονες, σε μια περίοδο τριών ετών, ανέλυσαν 428 ακατέργαστα δείγματα ωμού κρέατος (αρνί, κατσίκι, χοιρινό, βόειο και κοτόπουλο) καθώς και επεξεργασμένα δείγματα τροφίμων ζωικής προέλευσης (π.χ. φιλέτα γαλοπούλας, σαλάμι,, κιμά από γέμιση φαγητών και φέτες ψητού μοσχαριού). Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί που απομονώθηκαν από τα ανεπεξέργαστα δείγματα εξετάστηκαν ως προς την ευαισθησία τους σε 19 κοινά αντιβιοτικά που χορηγούνται σε ανθρώπους.Συνολικά απομονώθηκαν 157 στελέχη κολοβακτηριδίου (Escherichia coli), 25 γερσίνια (Yersinia enterocolitica), 57 σταφυλόκοκκου (Staphylococcus aureus), 57 εντεροκόκκου (Enterococcus spp.), 4 σαλμονελλών (Salmonella spp) και 3 καμπυλοβακτηριδίου (Campylobacter jejuni). Από αυτά, πολύ μικρό ποσοστό βρέθηκε ευαίσθητο στα αντιβιοτικά.Είναι χαρακτηριστικό ότι όσα στελέχη κολοβακτηριδίου (E. Coli) απομονώθηκαν σε κοτόπουλα είχαν υψηλή αντίσταση ακόμη και στα πιο ισχυρά όπλα που διαθέτει αυτή τη στιγμή η επιστήμη όπως είναι η αντιβιοτική ουσία σιπροφλοξασίνη. Τα στελέχη σταφυλοκόκκου (S. Aureus) από το αιγοπρόβειο κρέας είχε αντίσταση στην κλινδαμυκίνη ενώ από το χοιρινό στην ουσία σιπροφλοξασίνη. Από τους εντεροκόκκους περισσότεροι από 20% βρέθηκαν ανθεκτικοί στη βανκομυκίνη.Αντίστοιχα, τα περισσότερα βακτήρια (60%) που απομονώθηκαν στο αιγοπρόβειο κρέας παρουσίασαν αντίσταση στη νιτροφουραντοΐνη. Τα βακτήρια από το χοιρινό κρέας αλλά και στο κοτόπουλο είχαν αντίσταση στην τετρακυκλίνη (62.5%) ενώ από το αιγοπρόβειο κρέας στην αμινογλυκοσίδη. Υψηλή αντίσταση στην αμπικιλλίνη παρατηρήθηκε σε γερσίνιες ενώ όλα τα καμπυλοβακτηρίδια που απομονώθηκαν βρέθηκαν ανθεκτικά τόσο στην αμπικιλλίνη όσο και στις ουσίες κεφαλοθίνη και σεφουροξίμη.Παρόμοια αποτελέσματα έχουν βρεθεί και σε άλλες αναπτυγμένες χώρες. Στην τελευταία έκθεση της Ευρωπαϊκής Αρχής για την Ασφάλεια των Τροφίμων (2010), για όλα τα κράτη μέλη της ΕΕ, αναφέρονται αντοχές του κολοβακτηριδίου το οποίο απομονώνεται σε κοτόπουλα οι οποίες φθάνουν στο 44% για ορισμένα αντιβιοτικά, ενώ οι αντίστοιχες αντοχές κολοβακτηριδίου από χοιρινά φθάνουν το 68%.

Ανεξέλεγκτη χορήγηση αντιβιοτικών
Η ανεξέλεγκτη χορήγηση αντιβιοτικών σε ανθρώπους και ζώα έχει κάνει τα βακτήρια ανθεκτικά. Υπάρχει λύση; Η Αμερικανική Εταιρεία Μικροβιολογίας σε έκθεσή της αναφέρει ότι “η μάχη ενάντια στην αντίσταση των βακτηρίων στα αντιβιοτικά είναι ένας πόλεμος που δεν πρόκειται να νικήσουμε ποτέ”. Η διαπίστωση αυτή βρίσκει σύμφωνη και την κυρία Παπαδοπούλου. Όπως αναφέρει «τα βακτήρια έχουν καταπληκτικές ικανότητες προσαρμογής που εμείς δεν τις έχουμε. Έχουν τη δυνατότητα να επιζούν σε ακραίες συνθήκες ζωής και στα πλέον αντίξοα περιβάλλοντα όπου εμείς δεν μπορούμε να επιζήσουμε. Πιστεύω οτι παρά τις απαγορεύσεις της ΕΕ όσον αφορά την χορήγηση αντιβιοτικών για μη θεραπευτικούς λόγους, ήδη έχουμε καταφέρει να δημιουργήσουμε ανθεκτικά βακτήρια, τα οποία φυσικά θα συνεχίσουν να… κυκλοφορούν ανάμεσα μας».Πάντως, πολλές τροφικές μολύνσεις δεν χρήζουν ιδιαίτερης θεραπείας, ωστόσο σε ευαίσθητες ομάδες του πληθυσμού όπως είναι τα παιδιά, οι ηλικιωμένοι και οι ανοσοκατασταλμένοι, μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές επιπλοκές και να οδηγήσουν ακόμη και στον θάνατο.

Διασαφύνιση: Επειδή στις σύγχρονες μονάδες ζωικής παραγωγής τα ζώα ζουν υπό ανθυγειινές συνθήκες, με υπερπληθυσμό μέσα σε μικρούς χώρους και υπάρχει κίνδυνος ανάπτυξης παθογόνων μικροοργανισμών, χορηγούνται μεγάλες ποσότητες αντιβιωτικών για προληπτικούς λόγους. Από αυτό δημιουργείται το πρόβλημα της ανθεκτικότητας των βακτηριδίων.

Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στη Γη

εδώΗ ίδια σελίδα απ’όπου πήρα τα άρθρα για την

πόλωση διατήρησης στο απολιθωματικό αρχείο

και για τιςσυνθήκες στην πρώιμη Γη
. έχει αρκετά αρθράκια για την εξέλιξη των πρώτων μονοκύτταρων μικροοργανισμών.