קבוצת מחקר בינלאומית שמשלבת מדענים מספרד ומאוסטרליה גילו לטענתם את המקרה הראשון של חומר ביולוגי (Biomaterial) שיכול להשמיד חיידקים במגע מיידי ובהתבסס אך ורק על המבנה הפיזיקאלי של החומר. למה הכוונה? בדר"כ, כשרובנו חושבים על "להרוג חיידקים" אני חושבים על שימוש בחומר פעיל ביולוגית, כמו לקבל מרשם לאנטיביוטיקה מהרופא או לשתות/לאכול איזו תרופת סבתא שמתיימרת לעבוד. לדוגמא, הסוג המוכר ביותר של אנטיביוטיקה - פניצילין (Penicillin) - נקשרת לדופן של החיידקים ומונעת מהם לחבר יחידות חדשות שלו לשם תיקון וגדילה, ולכן הם מתים. אבל כאן לא מדובר על התאמה, או קשירה - אלא על מבנה פיזי בלבד.
איך זה עובד? "קצת כמו להידקר מקוצים". כשמסתכלים על כנפי הסיקדה באמצעות מיקרוסקופ, רואים שיש עליהן מערך עצום של מבנים דקים להפליא, מעין קוצים אבל עם חוד קהה. כאשר החיידקים נוחתים על המערך הזה, הם לא מתפוצצים כמו שהייתם יכולים לדמיין באסוסיאציה ראשונה, אלא קורה משהו אחר. הם נדבקים לקצה העליון ולאט לאט נקרעים לחתיכות כאשר הממברנה שלהם - מעטפת התא - נמשכת כלפי מטה בין הקוצים. אפשר לראות את זה בקטע הוידאו הבא:
עקרון הפעולה של מערך הקוצים - החיידק קורס בין הקוצים באופן הגורם לקרע במעטפת.
מקור: ערוץ ה- YouTube של מגזין Nature.
מגניב נכון? אם נתאר את זה בצורה פשוטה יותר, העיקרון די דומה למצב בו בלון מלא מים נוחת על מסמרים קהים. החוד אמנם לא מספיק חד כדי לנקב את הבלון, אבל לאורך זמן כובד המים בתוך הבלון דוחף את ה"עור" של הבלון כלפי מטה בין המסמרים ומותח אותו עוד ועוד עד לנקודת קריעה. בבלונים - המים נשפכים ואנחנו קונים לרוני רון עוד בלון. בחיידקים - קצת יותר מָקַבְּרִי, התכולה הפנימית שלהם נשפכת והם מתים.
וזו עוד הזדמנות ללמוד על הטירוף הקל שבו לוקים מדענים כאלה. כדי להיות בטוחים לחלוטין שזה האופן שבו החיידקים מתים, המדענים עשו את הדבר הבא - הם לקחו חיידקים ובישלו אותם בגלי מיקרו - כלומר מיקרוגל - למשכי זמן שונים כדי לשנות את האלסטיות של המעטפת שלהם ואז זרקו אותם על הכנפיים כדי לראות מי שורד טוב יותר. באופן לא מפתיע, אלו שהיו יותר אלסטים שרדו פחות טוב ואלו שהיו נוקשים יותר, שרדו הרבה יותר טוב. זה לא משנה שהתוצאה היתה צפויה - מי מוותר על הזדמנות לדחוף דברים רנדומאליים למיקרו?
 |
| אימא שלכם לא סתם אומרת לשטוף ידיים אחרי שאתם הולכים לשירותים. מקור: New York Times |
ולמה המחקר הזה חשוב? הממצאים האלו חשובים בתחום המחקר של מחלות מדבקות (Infectious Diseases) ומהווים תקדים לפיתוח של חומרים דומים באופן סינתטי כדי להגן עלינו מחיידקים. אנחנו אמנם לא נמהר ללבוש מערכי קוצים כאלה על עצמנו, אבל יש לכך יישומים פוטנציאליים חשובים. לדוגמא, בבתי חולים קיימת בעיה קשה של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה ופעמים רבות אנשים נכנסים פחות חולים מאשר שהם יוצאים. מדענים מחפשים כל הזמן דרכים חדשות להלחם בחיידקים הללו והממצא הזה עשוי לאפשר לפתח כיסויים למשטחים שונים כמו ידיות של דלתות, מעקי בטיחות לאורך המסדרונות וכו' - ובכך למנוע מעבר של חיידקים (ואולי, יום אחד, ווירוסים?) בין אנשים.
קישור לכתבה: http://phys.org/news/2013-03-cicada-wing-bacteria-contact-video.html
קישור לקטע הוידאו: http://www.youtube.com/watch?v=eIwj_ThMf4Q
הפניה למאמר המקורי: http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(13)00003-9
קליל ומעניין, בדיוק כמו שהייתי רוצה כדי ללמוד משהו חדש :)
השבמחק