Ved å bruke matematiske modeller har amerikanske forskere simulert hvordan bakterier lever sammen med mennesker og andre vertsorganismer.

Dette samlivet har i noen tilfelle utviklet seg over lang tid. Det betyr at bakteriene og menneskene har funnet en måte å leve sammen på uten å ta livet av hverandre.

En bakterie som dreper vertsorganismen sin, ødelegger jo også for seg selv. Det blir som å brenne ned huset og kaste maten i kjøleskapet.

Men de matematiske modellene viser at jo flere vertsorganismer bakteriene har, desto mer kan de tillate seg å sløse. Dette er dårlig nytt for oss mennesker. Med befolkningseksplosjonen har vi mennesker blitt bruk og kast for bakteriene.

Fråtser i mennesker

Det betyr at bakterier som dreper vertsorganismene likevel klarer å spre seg. Det blir som å brenne opp huset når kjøleskapet er tomt og støvet flyter i krokene. Det finnes alltid nye rene hus med velfylte kjøleskap. Og husene er oss.

- Basert på beregningene vil den biologiske framtida vår være fylt med noen ganske fæle epidemier, sier Martin Blaser, som blant annet er professor i mikrobiologi ved New York University School of Medicine.

Sammen med Denise Kirschner fra University of Michigan Medical School har han skrevet en artikkel i tidsskriftet Nature som kommer ut i dag. Her tar de amerikanske forskerne i bruk en spillmodell for å forklare hva bakteriene gjør.

Spillteori for bakterier

Nobelprisvinneren og matematikeren John Nash beskrev en spesiell form for likevekt i et spill med to motparter. Denne likevekten kalles Nash-ekvilibrium, og oppstår når ingen av spillerne kan oppnå noen fordeler ved å endre oppførselen sin alene uten at motparten også gjør det.

Det betød at hvis noen bakterier fusket med spillereglene og forsynte seg for grovt av vertsorganismen slik at den døde, så ble bakteriene straffet.

Det er slike likevekter som gjorde det mulig for bakterien Helicobacter pylori å flytte inn i magesekken på menneskene for over femti tusen år siden. Den gangen var vi jegere og samlere som levde i små flokker.

Veloppdragne magebakterier

Helicobacter pylori trives i den sure saften i magesekken vår. Så lenge vi er unge og lager barn, vil Helicobacter pylori la oss i fred. Den kan til og med beskytte mot andre sykdommer, blant annet diaré og astma.

Først når vi blir gamle og barna våre er voksne, slår Helicobacter pylori til. Da kan bakteriene gi magesår og magekreft og ta livet av oss. Men da er neste generasjon vertsorganismer klare for livet. Det blir som å brenne ned det gamle huset når det nye er klart for innflytting.

Bakterier går i dekning

Da menneskene spredte seg ut over kontinentene og “oppfylte jorden”, endret bakteriene delvis strategi. Nå ble det mulig å sløse litt mer. Bakteriene fant måter å gjemme seg bort i kroppen, og så plutselig slå til med alvorlige sykdommer som også tok livet av yngre folk.

Tyfusbakterien Salmonella typhii er en slik bakterie. Den kan gjemme seg bort i galleblæra. Selv om mange mennesker enten dør eller blir immune, er det nok av slike “trojanske hester” blant oss som fører bakterien videre.

For mange og for gamle

Med over 6,6 milliarder mennesker på jorda har det blitt friere fram for de slemmeste bakteriene. Nå kan selv de som forsyner seg grovest og dermed tar livet av oss fråtse i stadig nye vertsorganismer.

Situasjonen blir ikke bedre av at gjennomsnittsalderen til befolkningen øker. Mange bakterier venter til neste generasjon vertsorganismer vokser opp før de slår til, og eldrebølgen kan derfor også bli en smittebølge som vil slå tilbake.

Også sykdommer som gir immunsvikt vil gjøre det lettere for de slemme bakteriene. HIV er en slik sykdom.

- Vi laget ikke naturlovene, sier Martin Blaser i en pressemelding fra tidsskriftet Nature.
- Selv om vi ikke liker dem, trenger vi å forstå dem bedre for å kontrollere smittsomme sykdommer.

Referanser:

The equilibria that allow bacterial persistence in human hosts. (Martin J. Blaser & Denise Kirschner, Nature 18. oktober 2007, vol 449 s. 843-849.)
Tidsskriftet Nature