باکتریها بهسرعت تکامل یافته و با تغییر محیطی سازش مییابند. وقتی «محیط» پاسخ ایمنی میزبان آلوده باشد، این تکامل، باکتریهای بیآزار را به پاتوژنهای تهدیدکننده تبدیل میکند. طی یک بررسی که در نشریهی PLoS Pathogens انتشار یافته است نسبت به چگونگی این واقعه بینش جدید احراز شده است.
دانــشمنــدان انستیـــتو Gulbenkian de Ciencia در پرتغال برای نخستینبار یک سیستم تجربی برای مشاهده و بررسی تکامل باکتریها در پاسخ به مواجهه با یاختههای سیستم ایمنی انسان طرحریزی کردهاند. ایشان دریافتهاند که در کمتراز 500 نسل باکتریال (یا30روز)، باکتریها نسبت به ازبین رفتن توسط یاختههای ایمنی مقاومتر شده و در موشها قدرت ایجاد بیماری را اکتساب کردهاند.
باکتریهای اشریشیاکلی دارای تنوع خارقالعادهیی هستند. بسیاری از انواع اشریشیاکلی از باکتریهای خوشخیم همزیست میباشند ولی بعضی پاتوژنهای مرگزایی بهشمار میآیند. تصور میشود بسیاری از سویههای ایکولای که در انسان سبب بیماری میشوند از سویههای همزیست تکامل یافتهاند. اما تکامل تجربی هم ابزاری پرقدرت درجهت مشاهدهی مستقیم بعضی مراحل ایکولای است که از برزخ همزیستی رد شده و به پاتوژنز میرسد.
برای این بررسی، دانشمندان در آغاز باکتری ایکولای خوشخیمی را مورد بررسی قراردادند که دائماً با ماکروفاژها مواجهه داشت که بخشی از سیستم ایمنی بهشمار میآیند و میتوانند باکتریها را ببلعند و هضم کنند. در یک کشت مایع (یک بطری شیشهیی حاوی آبگوشت مغذی) مخلوطی از باکتریها و ماکروفاژها کشت داده شدند، محققان روزی یکبار این آمیزه را رقیق میکردند و یک روز درمیان برای آنالیز بیشتر یک نمونه از باکتری را آنالیز مینمودند. یک نمونهی رقیقشده و آنالیز شدهی باکتریهای همان سویهنیز گرفته شد ولی بدون ماکروفاژ رشد دادهشد.
از روز چهارم، باکتریهایی که با ماکروفاژها تماس یافته بودند، تغییراتی در فنوتیپخود نشاندادند حال آنکه این تغییرات هرگز در افراد شاهد دیده نشد. فشار انتخابی تحمیل شده بر وجود ماکروفاژها، سبب بروز تغییراتی در باکتریهایی شد که دائماً در 6 گروه تجربی مستقل زیرنظر بودند. این تغییرات بر فنوتیپ باکتریها (سویههای جدید یاکلنیهای کوچک تشکیل میدادند و یاکلنیهای موکوئید میساختند)، تناسبشان و ساخت ژنتیک آنها دیده میشد. وقتی دانشمندان بر سطح تماس میان باکتریهای جدید وماکروفاژها از نزدیک تر نظر افکندند دریافتند که انواع با کلنی کوچک نسبت به هضم توسط ماکروفاژها مقاومتر ازسویهی سلف خود هستند و انواع موکوئید نیز کمتر خورده میشوند. وقتی موشها را با باکتری نوع موکوئید آلوده ساختند، دریافتند که این انواع دارای قدرت افزایش یافتهی بیماری هستند.
بهاینترتیب ثابت میشود که ظرف چند صد نسل، ایکولای بهتر میتواند در برابر ماکروفاژها مقاومت کند و کلونهایی با شکل و صفات مشابه با باکتریهای پاتوژنیک که بهسرعت ظاهر میشوند ایجاد کند.
