Ciało dorosłego człowieka o wzroście 170 cm składa się z około 30 bilionów komórek własnych i 39 bilionów bakterii. Tak przynajmniej twierdzą badacze z Instytutu Naukowego Weizmana w Izraelu. Swoje badania opublikowali w 2016 roku. Pozostawia to mocno filozoficzne pytanie o to, co jest naszym ciałem.

Bo skoro bakterie są jego składową, w dodatku składową niezbędną do funkcjonowania reszty, to są czy nie są częścią nas? No chyba, że odpowiemy na to, jak producenci telefonów komórkowych. Oni utrzymują, że bateria w telefonie jest akcesorium, a nie niezbędną do funkcjonowania częścią urządzenia.

Niezależnie od tego, czy uznamy bakterie za „nasze”, czy za ciało obce, pozostaje ważne pytanie. Co stanie się z tymi symbiotycznymi sojusznikami po naszej śmierci? Jaki los czeka nasz mikrobiom?

Czym jest nekrobiom?

– Jako mikrobiolog środowiskowy badający tzw. nekrobiom – mikroby żyjące w, na i wokół rozkładającego się ciała – byłam ciekawa naszego pośmiertnego dziedzictwa mikrobiologicznego. Możemy oczywiście założyć, że nasze mikroby umierają wraz z nami. Czyli gdy ciało się rozpadnie, one same zostaną wypłukane do środowiska – napisała profesor Jennifer DeBruyn z Uniwersytetu Tennessee.

– Możemy myśleć, że nie przetrwają w prawdziwym świecie. Ale w opublikowanym przez mój zespół badaniu dzielimy się dowodami na to, że nasze mikroby nie tylko żyją po naszej śmierci. Na dodatek odgrywają ważną rolę w recyklingu ciała, co pozwala rozwinąć się nowemu życiu – dodała uczona.

Po śmierci człowieka jego mikrobiom rozkłada ciało

Nowe „życie” naszego ciała zaczyna się w momencie, gdy serce przestaje bić. A tym samym pompować krew, która dostarcza komórkom tlen. Te, pozbawione tlenu, zaczynają trawić same siebie w procesie zwanym autolizą. Enzymy komórkowe „za życia” trawią węglowodany, białka i tłuszcze w celu uzyskania energii lub wzrostu w kontrolowany sposób. Po śmierci trawią błony, białka, DNA i pozostałe części komórki.

To, co zostaje z rozpadu komórkowego, staje się pożywieniem dla naszych bakterii symbiotycznych. A te, nie trzymane już w ryzach przez ludzki układ odpornościowy, mnożą się i szukają nowego źródła pożywienia.

– Bakterie jelitowe, zwłaszcza klasa drobnoustrojów zwanych Clostridia, rozprzestrzeniają się poprzez narządy i trawią ciało od środka. Ten proces nazywamy gniciem. Bez tlenu w organizmie bakterie beztlenowe polegają na procesach wytwarzania energii, które nie wymagają tego pierwiastka, takich jak fermentacja. To właśnie te procesy wytwarzają charakterystyczne gazy o nieprzyjemnym zapachu – wyjaśnia profesor DeBruyn.

Mikrobiom łączy się z nekrobiomem

Wykorzystanie węgla i składników odżywczych organizmu pozwala bakteriom z mikrobiomu zwiększyć swoją liczbę. A większa populacja oznacza większe prawdopodobieństwo, że co najmniej kilka przetrwa w trudniejszym środowisku i z powodzeniem znajdzie nowego „gospodarza”.

Jeśli ciało zostaje pogrzebane w ziemi, to mikroby w pewnej chwili spłyną do gleby wraz z płynami powstałymi w trakcie rozpadu. Tam zetkną się z drobnoustrojami zamieszkującymi dany teren. Doprowadzi to do tzw. koalescencji, czyli wymieszania się różnych społeczności drobnoustrojów. To częsty proces, którego najlepszym przykładem jest pocałunek.

– Łatwo jest założyć, że nasze mikroby wymrą, gdy znajdą się poza ciałem. Jednak wcześniejsze badania mojego zespołu badawczego wykazały, że sygnatury DNA drobnoustrojów gospodarza można wykryć w glebie poniżej rozkładającego się ciała, na powierzchni gleby i w grobach. I to przez miesiące lub lata po rozłożeniu miękkich tkanek ciała. Zrodziło to pytanie, czy te mikroby są nadal żywe i aktywne? Czy też są tylko w stanie uśpienia, czekając na następnego gospodarza? – mówi badaczka.

Bakterie pomagają uwolnić azot z martwego ciała

W trakcie badań laboratoryjnych grupa profesor DeBruyn wykazała, że mieszanie gleby i płynów rozkładowych z drobnoustrojami związanymi z gospodarzem zwiększyło tempo rozkładu w porównaniu z sytuacją, gdy dokonywały go same społeczności glebowe. Zaobserwowano również, że ludzkie mikroorganizmy zwiększają obieg azotu.

Pierwiastek ten jest niezbędnym składnikiem dla życia. Jednak większość azotu na Ziemi to gaz atmosferyczny, którego organizmy nie mogą wykorzystać. Bakterie trawiące odgrywają kluczową rolę w recyklingu organicznych form azotu, jak białka, w formy nieorganiczne, jak sole amonowe i azotany. Te mogą następnie zostać wykorzystane przez mikroby i rośliny.

Po śmierci włączamy się w cykl życia

– Nasze nowe odkrycia sugerują, że ludzkie mikroby prawdopodobnie odgrywają rolę w tym procesie recyklingu. Przekształcają duże cząsteczki zawierające azot, takie jak białka i kwasy nukleinowe, w sole amonowe. Zawarte w glebie mikroby nitryfikujące mogą następnie przekształcić je w azotany – tłumaczy mikrobiolożka.

Wygląda na to, że jesteśmy tylko częścią globalnego procesu obiegu węgla i składników odżywczych w ekosystemie. W trakcie swojego życia powoli gromadzimy składniki odżywcze i węgiel ze środowiska. A potem odkładamy wszystkie te składniki w jedno miejsce i stajemy się pożywką dla całej społeczności mikrobów. Ta zaś z czasem staje się pożywką kolejnych mikrobów. W ten sposób można powiedzieć, że tak do końca nie umrzemy nigdy.

Źródło: theconversation.com.