Vi khuẩn cũng có thể biến thành “zombie”

Suckhoedoisong.vn - Khi phải sống trong một môi trường bất lợi và thiếu chất dinh dưỡng, vi khuẩn có thể duy trì sự tồn tại của chúng bằng cách biến thành một dạng sống “zombie” (xác sống).

Phát hiện mới này có thể giúp các nhà khoa học giải thích được hiện tượng tại sao vi khuẩn lại có thể sống sót được qua một hoặc nhiều đợt kháng sinh để từ đó có thể tìm giải pháp đối phó với thực trạng vi khuẩn kháng kháng sinh hiện nay.

Vi khuẩn biến thành “zombie” như thế nào?

Vi khuẩn khi bị đặt vào điều kiện khắc nghiệt thường hình thành một lớp “lá chắn” quanh người nó làm bào tử. Bên trong lớp bào tử này, vi khuẩn bị bất hoạt hoàn toàn. Nhưng trong thí nghiệm mới nhất, các nhà nghiên cứu lại phát hiện rằng những con vi khuẩn B.subtilis - một loại vi khuẩn không gây bệnh mà bạn có thể tìm thấy trong đất, không thể hình thành bào tử, chúng cũng rút về một trạng thái gần như không hoạt động, nhưng nhìn lại thì cũng không hoàn toàn bất hoạt. Thực sự có một quá trình khác đã xảy ra.

Bacillus có hình que nhưng khi bị bỏ đói, chúng co lại cho đến khi gần như có hình cầu.

Bacillus có hình que nhưng khi bị bỏ đói, chúng co lại cho đến khi gần như có hình cầu.

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra các  B.subtilis không sinh bào tử, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một đột biến thiếu bào tử. Sự hình thành bào tử bắt đầu với sự phosphoryl hóa bộ điều chỉnh đáp ứng Spo0A. Do yếu tố phiên mã này điều chỉnh nhiều quá trình pha tĩnh khác, bao gồm sự hình thành màng sinh học, năng lực di truyền và sản xuất enzyme thoái hóa, các nhà khoa học đã giữ nguyên gene spo0A và thay vào đó sử dụng một chủng có gene spoIIE bị suy yếu - đây là một trong những gene sinh bào tử thiết yếu đầu tiên gây ra bởi Spo0A và không cần thiết cho các quá trình khác biệt hóa. Các chủng spoIIEđược trồng trong môi trường tối thiểu Spizizen (SMM) ở 37°C khi lắc liên tục. Các mẫu được rút tại các khoảng thời gian thường xuyên để xác định khả năng tồn tại bằng cách đo các đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU). Thật bất ngờ, chủng không sinh bào tử này không chỉ tồn tại vài ngày mà không có chất dinh dưỡng tươi, mà ngay cả sau 100 ngày nuôi cấy vẫn chứa một số tế bào khả thi hình thành khuẩn lạc.

Nhóm nghiên cứu cho biết, mặc dù quá trình phát triển và phân chia diễn ra rất chậm, họ gọi nó là trạng thái tăng trưởng oligotrophic, có nghĩa là tăng trưởng nghèo dinh dưỡng. Sự khác biệt đó với trạng thái nội bào tử hoặc bất hoạt hoàn toàn có ý nghĩa rất quan trọng: Vi khuẩn tiếp tục phân chia khi ở trạng thái oligotrophic, mặc dù chậm hơn hàng trăm lần so với thông thường, điều này không xảy ra với bào tử. TS. Leendert Hamoen - Đại học Amsterdam ở Hà Lan cho biết: “Thông thường, Bacillus có hình que nhưng vi khuẩn bị bỏ đói sẽ co lại cho đến khi chúng gần như có hình cầu”.

Một thực tế, việc hình hành bào tử khiến vi khuẩn mất rất nhiều năng lượng. Hậu quả là khi cần thức giấc, chúng gần như không thể phục hồi hoàn toàn. Nhưng trong trạng thái “zombie” mới được phát hiện này, có vẻ như chúng sẽ phục hồi được hoàn hảo. Đó có thể là lý do giải thích tại sao những con vi khuẩn sống sót thần kỳ qua một hoặc nhiều đợt kháng sinh chẳng hạn.

Giải pháp cho tình trạng vi khuẩn kháng thuốc ?

Năm 2019, Tổ chức Y tế Thế giới đã đặt tình trạng vi khuẩn kháng thuốc là một trong những khủng hoảng y tế. Việc nghiên cứu và phát triển các loại thuốc kháng sinh thế hệ mới là yêu cầu cấp thiết hơn bao giờ hết. Và nghiên cứu này có thể cung cấp một cái nhìn mới giúp chúng ta thực hiện được điều đó.

Nhiệm vụ bây giờ của các nhà khoa học là phải xem tại sao và chính xác như thế nào những con vi khuẩn sử dụng trạng thái “zombie” đặc biệt này để tồn tại. Và hy vọng rằng câu trả lời chính xác sẽ được các nhà nghiên cứu tìm ra trong tương lai không xa. Thách thức tiếp theo là xem liệu Oligotrophic có thể xảy ra ở các loại vi khuẩn khác hay không. Những vi sinh vật đơn bào này có thể chỉ được tạo thành từ một tế bào duy nhất, nhưng chúng vẫn tiếp tục gây ra nhiều ngạc nhiên cho các nhà khoa học, điển hình là thủ thuật biến hình “zombie” mà chúng đang sử dụng.

Nếu các nhà khoa học phát hiện thêm nhiều loài vi khuẩn cũng có khả năng biến thành zombie, nó sẽ đem lại một khái niệm mới về các chiến thuật mà vi khuẩn có thể sử dụng để sống sót qua trận chiến khốc liệt của chúng với kháng sinh và con người.

Hải Đăng

((Theo sciencealert))

Bạn quan tâm
Loading...
Bình luận
Bình luận của bạn về bài viết Vi khuẩn cũng có thể biến thành “zombie”

Gửi bài viết cho tòa soạn qua email: bandientuskds@gmail.com

ĐỌC NHIỀU NHẤT