Micro-organismen zijn een overvloedige en diverse groep organismen die een essentiële rol spelen in de biosfeer. Ze kunnen ziekten veroorzaken, organisch materiaal afbreken en deelnemen aan symbiotische relaties met dieren en planten. De mechanismen waarmee microben evolueren en hun gastheren beïnvloeden, zijn echter nog steeds niet volledig begrepen. Een sleutelfactor die bepaalt hoe microben evolueren, is hun interactie met de omgeving. Microben die onder extreme omstandigheden leven, zoals hoge temperaturen, lage pH of hoge zoutconcentraties, hebben specifieke aanpassingen ontwikkeld waardoor ze kunnen overleven. Deze aanpassingen kunnen veranderingen in de celwandstructuur omvatten, de productie van enzymen die giftige stoffen afbreken, of de vorming van beschermende biofilms. Een andere sleutelfactor die de evolutie van microben aandrijft, zijn hun interacties met andere organismen. Microben die interageren met planten of dieren kunnen evolueren om hun gastheren te manipuleren om toegang te krijgen tot voedingsstoffen of om concurrentie te vermijden. Sommige microben produceren bijvoorbeeld gifstoffen die hun gastheren doden of verzwakken, terwijl andere hormonen produceren die hun gastheren stimuleren om hen van voedsel of onderdak te voorzien. Microben beïnvloeden ook de evolutie van hun gastheren. De aanwezigheid van microben kan selectiedruk uitoefenen op het immuunsysteem van de gastheer. Dit kan leiden tot de evolutie van nieuwe immuunreacties in de gastheer, die op hun beurt de evolutie van de microbe kunnen beïnvloeden. Het menselijke immunodeficiëntievirus (HIV), dat AIDS veroorzaakt, is bijvoorbeeld geëvolueerd om het menselijke immuunsysteem te omzeilen. Dit heeft geleid tot de evolutie van nieuwe HIV-stammen die beter bestand zijn tegen het immuunsysteem. Begrijpen hoe microben en gastheren samen evolueren is een uitdagende taak, maar het is essentieel om te begrijpen hoe microbiële ziekten ontstaan ​​en zich verspreiden en hoe effectieve strategieën voor de bestrijding van microbiële infecties kunnen worden ontwikkeld. Door de interacties tussen microben en het milieu te bestuderen hopen onderzoekers een dieper inzicht te krijgen in de processen die de microbiële evolutie aandrijven en manieren te identificeren om deze processen te manipuleren om de menselijke gezondheid te verbeteren. Een recent onderzoek door biologen van de University of California, Berkeley heeft licht geworpen op dit mysterie. Uit de studie bleek dat microben kunnen evolueren om het gedrag van hun gastheren te beïnvloeden door de neurale circuits van hun gastheren te manipuleren. De onderzoekers bestudeerden de interactie tussen een soort bacterie genaamd Wolbachia en zijn gastheer, de fruitvlieg Drosophila melanogaster. Wolbachia is een veel voorkomende intracellulaire bacterie die vele soorten geleedpotigen infecteert, waaronder muggen, vliegen en spinnen. De onderzoekers ontdekten dat Wolbachia de neurale circuits in de hersenen van Drosophila kan manipuleren die het paargedrag van de vlieg controleren. De bacteriën doen dit door een eiwit te produceren, wPip genaamd, dat zich bindt aan een specifieke receptor in de hersenen van de vlieg. Deze binding activeert vervolgens de neurale circuits die het paargedrag controleren, waardoor de vliegen agressiever worden en waarschijnlijker paren. Deze studie heeft nieuwe inzichten opgeleverd over hoe microben het gedrag van hun gastheren kunnen beïnvloeden. Het heeft aangetoond dat microben de neurale circuits van hun gastheer kunnen manipuleren, en dat dit een aanzienlijke impact kan hebben op de conditie en het gedrag van de gastheer. Dit zou gevolgen kunnen hebben voor het begrijpen van de verspreiding van infectieziekten en de ontwikkeling van nieuwe therapieën voor microbiële ziekten.