De microscopische wereld lijkt op een aantal verrassende manieren op onze wereld. De omgeving om ons heen wordt bewoond door microben die in complexe gemeenschappen leven - sommige vriendelijk en sommige niet zo vriendelijk. Microben concurreren met elkaar om hulpbronnen en moeten zich ook verbergen voor of vechten tegen roofdieren. Een voorbeeld hiervan is de schimmel Rhizopus, die in de bodem en op bedorven voedsel groeit en de oorzaak is van uitbraken van "zwarte schimmel" bij COVID-patiënten.

In de bodem is zijn roofdier de amoebe Dictyostelium, een eencellige microbe die zich door de bodem kan verplaatsen en Rhizopus kan opslokken en het verslindt voor voedingsstoffen. Wetenschappers van de universiteiten van Exeter en Birmingham ontdekten dat Rhizopus terugvecht tegen dit roofdier door samen te werken met een bacterie genaamd Ralstonia in een tweerichtingspartnerschap. Door in Rhizopus te leven, verbergt Ralstonia zich voor het roofdier. In ruil daarvoor maakt Ralstonia een toxine aan dat Rhizopus kan gebruiken om het roofdier te neutraliseren, zodat het niet van het paar kan eten.

Waarom is dit van belang voor menselijke ziekten? Onze immuuncellen lijken erg op het roofdier Dictyostelium:ze zoeken, verzwelgen en vernietigen vreemde microben die ons lichaam binnendringen en beschermen ons tegen infecties. Dit betekent dat Rhizopus en Ralstonia dezelfde strategie kunnen gebruiken om roofdieren in de bodem te ontwijken om ons eigen immuunsysteem te ontwijken. Door te leren roofdieren in de bodem af te weren, heeft Rhizopus ook geleerd hoe ze ziekten bij mensen kan veroorzaken.

Dit werk toonde aan dat wanneer de samenwerking met Ralstonia wordt verstoord, dieren die besmet zijn met Rhizopus deze verwoestende ziekte kunnen overleven. De hoop is dat door een beter begrip van de ecologie en overlevingsstrategieën die Rhizopus en andere pathogenen in hun normale omgeving gebruiken, we beter voorbereid zullen zijn om deze microben te bestrijden wanneer ze ziekten bij de mens veroorzaken.

"Dit werk is erg belangrijk, want hoewel het al jaren bekend is dat schimmel-bacteriële partnerschappen in de bodem een ​​invloed hebben op plantenziekte, is dit het eerste voorbeeld van een partnerschap tussen bacteriën en schimmels dat bijdraagt ​​aan mucormycose bij mensen. We hopen dat dit ons zal helpen om betere strategieën voor de behandeling van deze verwoestende ziekte", zegt dr. Elizabeth Ballou, een van de hoofdonderzoekers van dit project.

Dit werk werd geleid door Dr. Herbert Itabangi, die een gezamenlijke student was tussen Dr. Elizabeth Ballou (Exeter) en Dr. Kerstin Voelz (Birmingham). Dr. Itabangi werd gefinancierd door een Wellcome Trust Strategic Award (onder leiding van Prof Neil Gow tijdens zijn verblijf in Aberdeen). De ontdekking van Dr. Itabangi is een belangrijke stap voorwaarts in ons begrip van de "zwarte schimmel" die mucormycose veroorzaakt en verantwoordelijk was voor bijna 40.000 doden in 2021 als onderdeel van de COVID-19-pandemie.

Het artikel is gepubliceerd in Current Biology .