Av Ida Skaar, seksjonsleder ved Veterinærinstituttet.

Som en oppfølger av diskusjonen rundt tilbudet til fødende i Molde og Betlehem (og Jerusalem!) i Stortingets spørretime i forrige uke hørte jeg en snutt av juleevangeliet lest på radioen. Og jeg fikk umiddelbar assosiasjon til biofilm. Det er mulig at sånt gir grunn til bekymring. Jeg tar likevel sjansen på å dele tankerekken min med dere, så får dere dømme selv.

Juleevangeliet innledes som kjent slik: Det skjedde i de dager at det gikk ut befaling fra keiser Augustus om at hele verden skulle innskrives i manntall. Denne første innskrivning ble holdt mens Kvirinius var landshøvding i Syria. Og alle drog av sted for å la seg innskrive, hver til sin by. Josef drog da fra byen Nasaret i Galilea opp til Judea, til Davids by Betlehem, siden han var av Davids hus og ætt. Folk måtte altså slippe alt de hadde i hendene og reise langt og lenger enn langt for å skrive seg inn i manntall til tross for langt framskredne svangerskap og det som verre var. Utrolig tungvint. Det er mye enklere i biofilmer!

I en biofilm måles nemlig også manntallet (celletettheten). Og det gjøres ved celle-til-celle kommunikasjon eller Quorum sensing (QS). Vi bruker begrepet QS for å beskrive det fenomenet at antall bakterier (eller andre mikroorganismer) i en populasjon (biofilm) kan registreres av de andre bakteriene gjennom varierende konsentrasjon av ulike signalmolekyler. Temmelig high tech, ikke sant?

Oppdagelsen av at bakterier er i stand til å kommunisere med hverandre snudde opp ned på forestillingen om hvor enkle mikroorganismer egentlig er. Bakteriene snakker med hverandre gjennom signalmolekyler som de selv produserer og frigir og som også gjør dem i stand til å sense antallet stammefrender i nærmiljøet. Motivet for å holde orden på manntallet er ikke så ulikt i det gamle Syria og i en biofilm. I Syria var det behov for å øke skatteinntektene etter langvarig krigføring, i en biofilm er det viktig samordnede strategier for biologisk krigføring, f.eks det å infisere en vert på en effektiv måte.

QS gjør altså bakterier i stand til å koordinere atferden. Miljøforhold kan fort endre seg, og bakteriene må derfor kunne respondere raskt for å overleve. Slike responser kan være å kunne tilpasse seg til endret næringstilgang, kunne forsvare seg mot andre mikroorganismer som konkurrerer om de samme næringsstoffene og kunne unnslippe stoffer som kan true bakteriene (f.eks. antibiotika og desinfeksjonmidler). For patogene bakterier som infiserer mennesker, dyr eller planter er det viktig å kunne koordinere virulensen (hvor ”sinte” de er) for å kunne unnslippe vertens immunrespons.

Mikroorganismer kan altså kommunisere med hverandre. Under forutsetning av at de snakker samme språk. Ulike typer mikroorganismer opererer nemlig med forskjellige klasser signalmolekyler. Det betyr at en streptokokk ikke nødvendigvis skjønner et kvidder salmonellask. Eller at stafylokokksk er helt gresk for gjærsopp. Over hele verden, også av partnere i Senter for biofilmforskning, bedrives det nå intensiv forskning på flere typer QS-systemer hos ulike organismer i forskjellige biotoper. Utrolig spennende forskning!

Til slutt vil jeg dele enda en liten assosiasjon: Et quorum er det minste antallet medlemmer i en gruppe som er nødvendig for å utføre gruppens mandat. Begrepet quorum er latin og betyr av hvem, men er i QS-begrepet hentet fra middelengelsk (i bruk fra ca år 1000 og drøye 450 år framover) der det ble brukt om oppdraget som ble gitt for å håndheve fred.

Med dette ønskes en fredelig julehelg!