Herstellende bacteriën

Herstellende bacteriën

De oceaan zit vol geheimen. En het zal nog even duren voor we die allemaal ontdekt hebben, want volgens oceanografen hebben we in 95 procent van de oceanen zelfs nog geen zwemvlies gezet. Gelukkig zijn we daar volop mee bezig, want de oceanen blijven maar waardevolle schatten prijsgeven. Zo ontdekte een Frans instituut voor onderzoek van zeeën en oceanen een aantal bacteriën die ons helpen om onze beenderen te herstellen. En daar zijn dokters natuurlijk heel erg blij mee.

Superbacterie uit de ocean

Negentig procent van de bacteriën zit diep in de zee. En dat is nu net waar de Franse wetenschappers deze interessante bacteriën vonden: vlakbij submariene vulkanen. Dat zijn onderwatervulkanen waar plaatselijk kokend heet water is, omgeven door ijskoud oceaanwater. De bacteriën die daar leven kunnen nergens anders heen omdat ze in het koude water meteen zouden sterven. En omgekeerd kunnen andere dieren er niet in de buurt komen zonder zich te verbranden. Rond die vulkanen bevinden zich dus unieke ecosystemen en micro-organismes, zoals de nuttige bacteriën Polysaccharide d’Alteromonas infernus en Vibrio Diabolicus.

Zijn bacteriën dan niet de oorzaak van vieze ziektes en voedselvergiftigingen? Die soort micro-organismen zijn er inderdaad ook. Maar niet alle microbes zijn slecht. De goedaardige bacteriën die de Franse wetenschappers vonden, produceren suikermoleculen die er bijna exact hetzelfde uitzien als bepaalde suikermoleculen die onze beenderen, kraakbeen en huid nodig hebben om te groeien of te herstellen - als het gebroken is bijvoorbeeld.

 

Van zeebacterie tot botweefsel 

Als deze bacteriën suikermoleculen produceren die zo zó hard lijken op de moleculen die wij nodig hebben, kunnen we ze dan niet gebruiken? 

Goed gedacht! Want dat is exact wat de wetenschappers gedaan hebben. In het labo verkleinden ze de suikermoleculen en verwerkten ze tot hydrogel. Deze waterachtige gel vormt het ideale milieu voor menselijke cellen zodat deze kunnen groeien. Net zoals een vochtige en warme serre dat is voor een tomatenplantje. De gel bootst de zachte structuur in ons botweefsel zó goed na dat de menselijke cellen zich vermenigvuldigen en bot, kraakbeen of andere menselijke weefsels vormen. Al wat de dokters dus nog hoeven te doen is deze gel inspuiten daar waar jouw bot ontbreekt (door een ongeval, ziekte of operatie.) En de natuur doet de rest.

Wil je meer weten? Dan klik hier.

Hoe werkt dat juist?

Om exact te weten hoe je van een submariene bacterie tot botweefsel komt, zoomen we even dieper in op de molecules die er achter schuil gaan.

De polysaccharides - of suikermoleculen - die deze goedaardige bacteriën produceren hebben bijna exact dezelfde biologische en fysisch-chemische samenstelling als glycosaminoglycanen. Dat zijn lange suikermoleculen die het belangrijkste bestanddeel vormen van onze collageenrijke weefsels. Een moeilijk woord voor beenderen, kraakbeen, tussenwervelschijven, vaatwanden, huid…



Door de polysaccharides van de oceaanbacteriën te verkleinen en hun waterstofatomen te vervangen door sulfaten lijken ze plots nog veel meer op menselijke suikermoleculen. En dan gaan ze doen wat onze glycosaminoglycanen ook doen: reageren met eiwitten die we via onze voeding binnenkrijgen.

Samen maken ze zo nieuwe cellen aan voor onze botten.

Kunnen wetenschappers ook hydrogel maken van andere polysaccharides dan die van oceaanbacteriën?

Ja hoor, voor ze deze oceaanbacterie ontdekten, maakten wetenschappers al hydrogel op basis van cellulose. Dat is een polysaccharide die in katoen en hout zit. Alleen was deze hydrogel niet even nuttig. Want menselijke cellen bleven er wel in leven, maar vermenigvuldigen zich niet en werden dus ook geen botweefsel. De polysaccharides van planten bleken niet goed genoeg om cellen te doen groeien. Dat zijn onze oceaanbacteriën gelukkig wel. 



Wat kunnen artsen hier nu mee doen?

Dokters en chirurgen zien enorm veel mogelijkheden in hydrogel op basis van deze superbacterie. Door de hydrogel op plaatsen in te spuiten waar botweefsel operatief verwijderd is of afgestorven is door ziekte, kan het teruggroeien. Stel je maar eens voor dat je na een valpartij met je fiets achterblijft met een verbrijzelde knie. Dat doet niet alleen veel pijn, het is ook goed mogelijk dat je héél lang slecht te been bent. Dat wordt nu dus anders. Want artsen zijn ervan overtuigd dat ze je knieschijf gewoon kunnen laten terug groeien.

Het gaat trouwens niet alleen om botweefsel. De nieuwe bacteriën kunnen ook andere menselijke weefsels doen groeien. Denk maar aan een lever die terug aangroeit nadat er een tumor uit verwijderd is. Of een hart dat regenereert na dat het deels was afgestorven door een hartaanval. Zelfs een nagemaakte pancreas behoort tot de mogelijkheden.

Wist je dat…

...94% van alle leven op aarde in water leeft, maar we naar schatting twee derde van al dat leven nog nooit gezien hebben?
...we in de Noordzee al bacteriën vonden die elektriciteit produceren en elektronen over de zeebodem transporteren? Ze halen met hun ‘wortels’ energie uit zwavelverbindingen in de zeebodem. Met deze biologische batterij lieten wetenschappers in hun labo al een klein lampje branden.
…we diep in de zee ook unieke ecosystemen ontdekten die geen gebruik maken van fotosynthese en de zon? Bij onderwaterbronnen stroomt er koud water en methaangas in de zee. En van dat gas leven bepaalde bacteriën die op hun beurt in wisselwerking treden met mosselen die ook aan de oevers van deze onderwater-meren wonen.

Reageer

Fijn dat je van je laat horen!