Den mikroskopiska världen liknar vår värld på några överraskande sätt. Miljön omkring oss är bebodd av mikrober som lever i komplexa samhällen – vissa vänliga och andra inte så vänliga. Mikrober tävlar med varandra om resurser och måste också gömma sig för eller bekämpa rovdjur. Ett exempel på detta är svampen Rhizopus, som växer i jorden och på bortskämd mat och är orsaken till utbrott av "svartsvamp" hos covid-patienter.

I jorden är dess rovdjur amöban Dictyostelium, en encellig mikrob som kan röra sig genom jorden och uppsluka Rhizopus och sluka den för näringsämnen. Forskare från universiteten i Exeter och Birmingham fann att Rhizopus kämpar tillbaka mot detta rovdjur genom att samarbeta med en bakterie som kallas Ralstonia i ett tvåvägspartnerskap. Genom att bo inne i Rhizopus gömmer sig Ralstonia från rovdjuret. I gengäld tillverkar Ralstonia ett toxin som Rhizopus kan använda för att neutralisera rovdjuret, vilket hindrar det från att livnära sig på paret.

Varför har detta betydelse för mänskliga sjukdomar? Våra immunceller påminner mycket om rovdjuret Dictyostelium:De söker upp, uppslukar och förstör främmande mikrober som kommer in i våra kroppar och skyddar oss från infektion. Det betyder att Rhizopus och Ralstonia kan använda samma strategi för att undvika rovdjur i marken för att undvika vårt eget immunförsvar. Genom att lära sig att bekämpa rovdjur i jorden har Rhizopus också lärt sig hur man kan orsaka sjukdomar hos människor.

Detta arbete visade att när dess partnerskap med Ralstonia störs, kan djur infekterade med Rhizopus överleva denna förödande sjukdom. Förhoppningen är att genom att bättre förstå ekologin och strategierna för överlevnad som Rhizopus och andra patogener använder i sina normala miljöer, kommer vi att vara bättre förberedda för att bekämpa dessa mikrober när de orsakar mänskliga sjukdomar.

"Detta arbete är verkligen viktigt eftersom det har varit känt att svamp-bakteriepartnerskap i marken påverkar växtsjukdomar i många år, men detta är det första exemplet på ett bakteriell-svamp-partnerskap som bidrar till mukormykos hos människor. Vi hoppas att detta kommer att hjälpa oss att utveckla bättre strategier för att behandla denna förödande sjukdom", säger Dr. Elizabeth Ballou, en av huvudutredarna för detta projekt.

Detta arbete leddes av Dr Herbert Itabangi, som var en gemensam student mellan Dr Elizabeth Ballou (Exeter) och Dr Kerstin Voelz (Birmingham). Dr. Itabangi finansierades av en Wellcome Trust Strategic Award (ledd av Prof Neil Gow medan han var på Aberdeen). Dr. Itabangis upptäckt är ett viktigt steg framåt i vår förståelse av den "svarta svampen" som orsakar mukormykos och var ansvarig för nästan 40 000 dödsfall 2021 som en del av covid-19-pandemin.

Uppsatsen publiceras i Current Biology .