List en bedrog in de biofilm

Het zal u ongetwijfeld verbazen, maar bacteriën zijn sociale beestjes: teneinde zich in vaak vijandige omgevingen te handhaven, wordt er bij het bekampen van indringers, het vergaren van voedsel en het bouwen van beschuttende structuren vaak intensief samengewerkt.

Bacteriën beschikken daarvoor over een behoorlijk democratisch systeem dat wetenschappers 'quorum sensing' noemen: op basis van de omstandigheden waaraan ze zelf bloot staan, stellen bacteriën signaalmoleculen vrij, die wanneer ze door voldoende individuen geproduceerd worden en als dusdanig een bepaalde drempelwaarde overschrijden, dienstdoen als instructie voor de hele populatie: 'stoppen met delen, alstublieft, want we zijn al met te veel', of 'er is dringend nood aan meer protease-enzymen voor het afbreken van de eiwitten, want als het zo doorgaat komt er een hongersnood'.

Wat u minder zal verbazen is dat er ook onder bacteriën behoorlijk wat bedriegers vertoeven, die stiekem meeprofiteren van het werk van anderen zonder daarbij zelf hun steentje bij te dragen. Dat is op termijn een slechte zaak, want bacteriën die zich onbaatzuchtig inzetten worden daardoor benadeeld. Zo blijven er uiteindelijk alleen bedriegers over, waardoor het samenwerken stilvalt en de populatie afsterft.

Amerikaanse wetenschappers zetten deze week in het vakblad Science uiteen hoe de natuur heeft gepoogd om dat probleem op te lossen: individuen die door een mutatie in het lasR-gen doof worden voor de instructies van de anderen en dus enkel nog profiteren, krijgen het lastig om zelf andere voedingsstoffen, zoals adenosine, af te breken en zullen wanneer ze op zichzelf aangewezen zijn dan ook sneller het loodje leggen.

In Proceedings of the Royal Society B tonen Britse wetenschappers dan weer aan dat bacteriën in een biofilm met veel bedriegers kwetsbaarder zijn voor antibiotica – medicijnen die het aantal valsspelers opdrijven zouden dan ook kunnen helpen bij de bestrijding van bijvoorbeeld Pseudomonas aeruginosa, een bacterie die bij patiënten met mucoviscidose vaak de longen infecteert. (tv)