Als slagvelden konden spreken, zouden ze vele verhalen te vertellen hebben. In sommige gevallen hebben de microben die in deze bodems werden aangetroffen, feit van fictie kunnen onderscheiden. Eén zo’n verhaal vindt zijn oorsprong in de Slag bij Shiloh, die de geschiedenis is ingegaan als een van de bloedigste veldslagen tijdens de Amerikaanse Burgeroorlog. Toen de soldaten dodelijk gewond op de koude, harde grond van Shiloh lagen te wachten op medische hulp, merkten zij een zeer vreemd verschijnsel op. Sommige wonden leken te gloeien in het donker en wierpen een zwak licht in de duisternis van het slagveld. En de legende gaat dat soldaten met de gloeiende wonden een betere kans hadden om te overleven en te herstellen van infecties dan hun medestrijders wier wonden niet zo lichtgevend waren. Het schijnbaar beschermende effect van het mysterieuze licht gaf het de bijnaam “Angel’s Glow.”

Doorspoelen naar de 21e eeuw.

Een middelbare scholier, Bill Martin genaamd, bezocht het slagveld in Shiloh in het jaar 2001 en was geïntrigeerd door dit verhaal. Gelukkig voor hem was zijn moeder een microbiologe bij de USDA Agricultural Research Service. Hij was bekend met het werk van zijn moeder over lichtgevende bacteriën die in de grond leefden. Ze legden het verband dat de gloeiende wonden in feite veroorzaakt konden zijn door hetzelfde micro-organisme dat zijn moeder bestudeerde; Photorhabdus luminescens. Omdat zij zelf wetenschapper was, moedigde zij haar zoon aan dit verder te onderzoeken. Wat hij ontdekte was een opmerkelijke verklaring achter een verhaal dat lang beschouwd werd als niet veel meer dan een legende.1

Martin en zijn vriend, Jon Curtis, onderzochten zowel de bacterie als de omstandigheden tijdens de Slag om Shiloh. Zij ontdekten dat Photorhabdus luminescens, de bacterie die Martins moeder bestudeerde en waarvan hij dacht dat die iets te maken had met de gloeiende wonden, een symbiotische levenscyclus had met parasitaire wormen die nematoden worden genoemd. Nematoden zijn roofdieren die zich ingraven in insectenlarven die zich in de bodem of op plantenoppervlakken bevinden en zich in hun bloedvaten vestigen. Daar braken de wormen de P. luminescens bacterie uit die in hun darmen leeft en een zacht blauw licht produceerde. De bacteriën geven vervolgens een cocktail van toxinen af die de gastheer van het insect doden en de groei onderdrukken van andere micro-organismen die het larvale lijk zouden kunnen afbreken. Hierdoor kunnen P. luminescens en hun nematodepartner zich ongestoord tegoed doen aan het karkas van hun prooi. Als ze klaar zijn met het verslinden van de insectengastheer, koloniseren de bacteriën opnieuw de ingewanden van de nematode en liften ze mee met de worm als deze uit het kadaver komt, op zoek naar een nieuwe gastheer. En wat meer is – de gloed die het geparasiteerde insect afgeeft, lokt vermoedelijk andere insecten.2,3

Was het mogelijk dat de chemicaliën die door P. luminescens werden vrijgegeven, verantwoordelijk waren voor het helpen van de soldaten om hun afschuwelijke wonden te overleven? Gebaseerd op het bewijs dat P. luminescens aanwezig was in Shiloh en de rapporten over de vreemde gloed uit de wonden van de soldaten, veronderstelden Martin en Curtis dat de gloeiende bacterie de wonden van de soldaten binnendrong toen nematoden ten prooi vielen aan insectenlarven die van nature aangetrokken worden door dergelijke verwondingen. De resulterende plaag zou alle concurrerende, ziekteverwekkende bacteriën in de wonden kunnen hebben weggevaagd, naast het baden in een surrealistische gloed.

Het enige voorbehoud bij de hypothese was dat P. luminescens niet kan overleven bij menselijke lichaamstemperaturen. De jonge wetenschappers moesten met een nieuwe verklaring komen om dit stukje van de puzzel in te passen. De aanwijzing lag in de barre omstandigheden van het slagveld zelf. De slag werd begin april gestreden, toen de temperaturen laag waren en het terrein nat van de regen. De gewonde soldaten werden overgelaten aan de elementen van de natuur en leden aan onderkoeling. Dit zou een perfecte omgeving bieden voor P. luminescens om schadelijke bacteriën in te halen en te doden. Toen de soldaten vervolgens naar een warmere omgeving werden overgebracht, zou hun lichaam het insect op natuurlijke wijze hebben gedood. Voor een keer was onderkoeling een goede zaak.

Vaak zou een bacteriële infectie in een open wond een fatale afloop hebben. Maar dit was een geval waar de juiste bacterie op het juiste moment levens redde. De soldaten in Shiloh hadden hun microbiële maatjes moeten bedanken. Maar wie wist toen dat engelen in microscopische afmetingen bestonden? Martin en Curtis wonnen in 2001 de eerste plaats in teamverband op de Intel International Science and Engineering Fair. Persoonlijk heb ik dit verhaal gebruikt als een voorbeeld voor mijn eigen kinderen van hoe eenvoudige nieuwsgierigheid leidt tot het oplossen van grotere problemen.

1. http://sciencenetlinks.com/science-news/science-updates/glowing-wounds/

1. Sharma S. et al. (2002). The lumicins: novel bacteriocins from Photorhabdus luminescens with similarity to the uropathogenic-specific protein (USP) from uropathogenic Escherichia coli. FEMS Microbiol Lett. 214, 241-9.

1. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Photorhabdus_luminescens

De volgende twee tabbladen veranderen de inhoud hieronder.

• Bio
• Laatste berichten

Radhika Ganeshan

Scientist technische diensten bij Promega Corporation