Voor het eerst zijn bacteriën ontdekt die als parasiet leven en volledig afhankelijk zijn van andere bacteriën als gastheer. Deze parasieten zijn gevonden in menselijk speeksel. Ze worden in verband gebracht met tandvleesontsteking, taaislijmziekte en antibioticaresistentie.
Afbeelding: Jeffrey S. McLean
Naast deze parasiet is er maar één andere bacteriestam bekend die andere bacteriën infecteert, maar dat type is een vrij levende cel die op prooien jaagt. De nieuw ontdekte bacterie heeft weinig genen en is volledig afhankelijk van zijn gastheer. Het lijkt erop dat de parasieten hun gastheren schadelijker maken voor mensen.
Speeksel
De minuscule cellen bleven tot nu toe onbekend omdat ze moeilijk in het lab gekweekt kunnen worden. Jeff McLean en zijn collega’s van de tandheelkundige faculteit van de universiteit van Washington in Seattle ontdekten het nieuwe organisme. Dit gebeurde tijdens een zoektocht naar bacteriestammen in menselijk speeksel.
Toen de onderzoekers het DNA van alle soorten analyseerden, kwamen ze een mysterieus fragment genetisch materiaal tegen. Dit fragment was al eerder ontdekt door andere wetenschappers, maar het bleef toen onduidelijk van welk organisme het DNA was.
Het team van McLean hebben aangetoond dat het DNA toebehoort aan de parasitaire bacterie die leeft op de bacterie Actinomyces odontolyticus. Toen de onderzoekers deze soort onder de microscoop legden, ontdekten ze dat de cellen waren bedekt met veel kleinere bacteriën. Het is de eerste keer dat een parasitaire bacterie werd gevonden die leeft op een andere bacterie.
Compleet afhankelijk
In het begin tolereert Actinomyces de parasiet. Tijdens het eerste stadium hechten de parasieten zich aan het buitenste membraan en onttrekken ze voedingsstoffen aan hun gastheer. ‘Later vallen ze de gastheer aan en doden ze die ook’, zegt McLean. Tegen het eind van het infectieproces vallen er gaten in het membraan van de Actinomyces cellen en stroomt de inhoud eruit.
De parasitaire bacterie is anders dan alle voorheen bekende bacteriën. Deze soort heeft maar 700 genen en het is de eerste geïdentificeerde bacteriestam die zelf geen aminozuren kan maken. Aminozuren zijn de bouwstenen waaruit eiwitten bestaan die essentieel zijn voor levende organismen. De parasitaire bacterie is hierin compleet afhankelijk van zijn gastheer. Die gastheer zelf heeft in vergelijking wel 2200 genen.
Meer parasitaire bacteriën
Dit verklaart ook waarom de soort nooit eerder werd gezien. In een laboratorium kan de bacterie alleen groeien in aanwezigheid van de gastheer. McLean verwacht dat A. odontolyticus niet de enige gastheer van deze parasiet is en dat er nog veel andere soorten parasitaire bacteriën bestaan.
‘Deze belangrijke stap in onderzoek naar levensvormen die eerder niet gekweekt konden worden is ongelofelijk spannend’, zegt Brian Hedlund van de universiteit van Nevada, Las Vegas. ‘Gegevens uit genen van andere niet-kweekbare organismen suggereren dat parasitisme bij microben vaak voorkomt. Dit onderzoek is dus een belangrijk voorbeeld voor eventuele toekomstige onderzoeken.’
Mogelijk speelt deze soort een belangrijke rol bij menselijke ziekten. McLean zegt dat hij hoge concentraties van het DNA van de nieuw ontdekte bacterie heeft gevonden bij mensen met tandvleesontsteking en taaislijmziekte.
Antibioticaresistentie
De bacterie Actinomyces staat bekend om zijn bijdrage aan tandvleesziekten. Normaal wordt de bacterie onder controle gehouden door witte bloedcellen. McLean zegt dat hij bewijs heeft dat deze bacteriën de witte bloedcellen kunnen ontwijken wanneer ze besmet zijn met de parasiet. Daardoor kan de tandvleesontsteking erger worden.
In eerder onderzoek identificeerde het team een type bacterie dat sommige archaea infecteert. Archaea zijn cellen die net als bacteriën geen celkern en andere complexe organen hebben, maar wel genetisch van bacteriën verschillen.
De twee parasitaire bacteriën maken hun gastheer resistent tegen het antibioticum Streptomycine. Dit kan een belangrijke ontdekking zijn tijdens de huidige antibioticacrisis.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: