Niektóre bakterie zasiedlające skórę płazów mają właściwości hamujące rozwój grzybów chorobotwórczych!

w dniu

 

Badanie społeczności mikroorganizmów – bakterii, wirusów, grzybów lub archeonów – które są częścią organizmu, zyskało na znaczeniu przez kilka dziesięcioleci. Dzieje się tak, ponieważ zaobserwowano, że współżycie między nimi a ich żywicielem (ludźmi, zwierzętami) nie zawsze jest szkodliwe, ale także stanowi czynnik ochronny przed chorobami.
W przypadku zwierząt jedną z dziedzin badań, która rozwija się od prawie dwóch dekad, są badania mikrobiomu płazów. Jednym z pierwszych odkryć jest to, że niektóre bakterie zamieszkujące skórę płazów mają zdolność hamowania wzrostu grzybów chorobotwórczych, które zaatakowały te populacje na całym świecie.
Od tego odkrycia otworzył się cały świat badań z myślą o zrozumieniu roli tego mikrobiomu i tego, jak chroni gospodarzy przed infekcjami.
W Meksyku istnieje kilka kierunków badań skupiających się na badaniu mikrobiomów płazów; Jednym z nich kieruje dr Eria Rebollar Castillo z Centrum Nauk Genomicznych UNAM, która skupiła się na zrozumieniu, jakie zewnętrzne czynniki środowiskowe, takie jak wewnętrzne - czyli organizmu płaza - modulują lub wpływają na mikrobiom skóry.
Badacz wyjaśnia dla "Ciencia UNAM", że uważa się, że z jednej strony te mikrobiomy, będąc na skórze, narażone są na różne warunki środowiskowe i mikroorganizmy, co ma wpływ na to, które z nich rozwiną się na wilgotnej skórze płazów.
„Ale płazy mają również gruczoły wydzielnicze; wydzielają w głąb skóry szereg peptydów przeciwdrobnoustrojowych, dochodzi też do interakcji między samym żywicielem a bakteriami, bo właśnie te peptydy mogą decydować, które bakterie lub grzyby są zdolne do namnażania się w błonie śluzowej, a które nie”, wyjaśnia badacz.
Stąd też jeden z głównych kierunków jego badań koncentruje się na zrozumieniu, czym są te czynniki, czy są one uniwersalne, czy też różne gatunki podlegają różnym presjom ze strony środowiska lub żywiciela. Ponadto bada również funkcje ochronne tych mikrobiomów.
Wśród różnych rzeczy, które wiadomo o bakteriach zamieszkujących skórę płazów, jest to, że zdecydowana większość jest korzystna lub komensalna, to znaczy rozwijają się tam i nie szkodzą organizmowi. Jednak wiele innych, w zależności od warunków układu odpornościowego organizmów, mogą stać się chorobotwórczymi.
„Są to bakterie, które mogą być oportunistyczne, jak to się także u ludzi, że współistniejemy z bakteriami, że jeśli mamy obniżony układ odpornościowy, zachorujemy na coś lub nasza obrona spadnie… Są więc bakterie, które zaczynają generować infekcje; To samo może się zdarzyć z płazami: żyją one z zestawem organizmów na skórze, które mogą pomóc im w wielu przypadkach chronić się przed innymi infekcjami lub zewnętrznymi patogenami, ale także w pewnych warunkach mogą zmienić tę ekologiczną dynamikę i stać się oportunistycznymi.
Podobnie innym aspektem, który należy wziąć pod uwagę, jest różnica między mikrobiomem płazów trzymanych w niewoli a mikrobiomem żyjącym na wolności. Dr Rebollar Castillo, ekspert w dziedzinie ekologii mikroorganizmów płazów, wyjaśnia, że ​​wiadomo, że kiedy organizmy są przenoszone do niewoli, ich mikroflora zmienia się, chociaż niektóre bakterie pozostają, ogólnie rzecz biorąc, występuje zmniejszenie różnorodności mikroflory, gdy żyją w innych warunkach.
Dlatego zabierając organizmy do niewoli, traci się wiele mikroorganizmów, które żyły na płazach na wolności. Wynika to z faktu, że mikroorganizmy środowiskowe są źródłem kolonizacji tej mikrobioty i gdy zmienia się środowisko, tracą one zestaw bakterii, co może mieć wpływ na ich zdrowie.
„Tak, istnieją implikacje i nadal pozostaje to do zbadania, czy ta zmiana w różnorodności może mieć wpływ na ochronę przed patogenami, na przykład, czy nagle, w niewoli, mogą stracić pewne grupy, które były ważne dla ochrony przed patogenami”. Wciąż jednak niewiele o tym wiemy – zaznacza.
Skóra płazów jest wilgotna ze względu na rodzaj środowiska, w którym żyją. Dlatego częścią strategii, którą stosują, aby chronić się przed infekcjami, jest wytwarzanie błony śluzowej bogatej w polisacharydy w skórze, która zawiera przeciwciała, peptydy przeciwdrobnoustrojowe i alkaloidy.
W ten sposób wchodzą w interakcję ze swoim mikrobiomem poprzez te wydzieliny, a cały ten chemiczny koktajl, który mają na skórze, w jakiś sposób określa, kto może na niej rosnąć, czyli jaki rodzaj bakterii lub grzybów. Istnieją pewne grupy, które są bardziej rozpowszechnione i dlatego najbardziej dominują w tych mikrobiomach płazów, niezależnie od tego, czy są to żaby, czy salamandry.
„Bakterie znajdują się bezpośrednio na błonie śluzowej i wchodzą w interakcje z układem odpornościowym płazów i wierzymy, że istnieje ich komunikacja, chociaż w rzeczywistości nie ma badań molekularnych, które oceniałyby tę bardzo delikatną interakcję… Wierzę, że pole idzie w tym kierunku, a kolejnym poziomem badań jest zrozumienie mechanizmów komunikacji między żywicielem, płazami i ich mikrobiomem”.
Dodaje, że kolejną hipotezą, która ma zostać oceniona, jest to, czy połączenie własnego układu odpornościowego płazów z bakteriami znajdującymi się na ich skórze decyduje o ich podatności na zachorowanie.
Obecnie istnieją dwie propozycje dotyczące sposobu pozyskiwania mikrobiomu przez płazy. Jeden - środowisko, które pozwoliłoby im gromadzić dużą różnorodność mikroorganizmów na ich skórze. Drugi, wyjaśnia badaczka, jest taki, że niektóre gatunki płazów mogą ją uzyskać dzięki opiece rodzicielskiej, czyli po złożeniu jaj, ojciec lub matka, w zależności od gatunku, ma kontakt ze skrzekiem i przez ten kontakt ze skórą mogą przekazywać młodym swoje bakterie.
W Meksyku występuje około 70 gatunków płazów dotkniętych chytidriomikozą, chorobą wywoływaną przez dwa patogenne grzyby, Batrachochytrium dendrobatidis (bd) i Batrachochytrium salamndrivorans (Bsal), które atakują skórę płazów, powodując u nich zatrzymanie oddychania.
Podobnie wiadomo, że niektóre bakterie na skórze płazów mają właściwości przeciwgrzybicze, czyli zapobiegają rozwojowi grzybów, dlatego zaczęto odkrywać, że wiele z tych bakterii – naturalnie występujących w mikrobiomie skóry – hamuje wzrost tego patogennego grzyba i uczestniczą one w ochronie przed chytidriomikozą.
Dlatego niektóre gatunki są podatne, a inne nie, to znaczy są nosicielami i mogą przenosić grzyby, ale nie chorować.
Jeśli chodzi o ten czynnik ochronny, lekarz komentuje, że projekt, który przeprowadzili z aksolotlami, dał mu pierwsze wyniki, że miewają one wysokie stężenie Batrachochytrium dendrobatidis, ale nie wydają się przejawiać oznak choroby. Odkryli, że pomimo tego, że ten patogenny grzyb zasiedla niektóre z nich, różnorodność bakteryjna między zakażonymi i niezakażonymi nie uległa zmianie.
„Z tych aksolotli wyizolowaliśmy bakterie ze skóry i zaczynamy skutecznie sprawdzać je w laboratorium, zmuszając do konkurowania z grzybami, i sprawdzać czy hamują ich wzrost; aby potwierdzić hipotezę, że ​​​​te bakterie pomagają zapobiegać wpływowi grzyba”.
Komentuje, że istnieje inny kierunek badań promowany w różnych laboratoriach, skoncentrowany na badaniu probiotyków dla płazów, który stał się istotny, gdy odkryto zdolność przeciwgrzybiczą bakterii, które je zamieszkują, i zaczęto testować ich wykorzystanie jako probiotyki.
„To, co zostało zrobione na poziomie laboratoryjnym, polega na wzięciu żab lub salamandry i wykąpaniu ich w tych pożytecznych bakteriach, a następnie wprowadzeniu do organizmów chorobotwórczych grzybów i zobaczeniu, co się stanie. W niektórych przypadkach zaobserwowano, że obecność tych pożytecznych bakterii zapobiega chorobie, jednak nie jest to zjawisko uogólnione, ponieważ u niektórych gatunków, u których przeprowadzono dokładnie te testy, nie widać żadnego efektu. Uważa się, że może to mieć związek z gatunkiem, ponieważ u niektórych bakterii pełni funkcję ochronną, ale u innych tak się nie dzieje” – podsumowuje.