Złota śmierć - bakterie zjadające pasożyty od środka

Naukowcy odkryli nowy gatunek bakterii, który potrafi zjadać pasożyty od środka. Nowo poznane organizmy mogą okazać się przydatne w walce z nicieniami powodującymi groźne choroby roślin, zwierząt, a nawet ludzi. Badania ukazały się 28 lutego w czasopiśmie BMC Biology.

 

Natura nieraz zaskakiwała nas swoją pomysłowością jeśli chodzi o obronę przed drapieżnikami. Od zwykłej ucieczki czy posiadania pancerza przez wytwarzanie toksycznych substancji, skończywszy na misternym kamuflażu. Ofiary przez miliony lat wyewoluowały najdziwniejsze nawet sposoby na uniknięcie paszczy drapieżnika. Nowo odkryta bakteria z gatunku Chryseobacterium nematophagum wykształciła jednak zupełnie inną strategię.

 

Chryseobacterium nematophagum, który dosłownie oznacza złotą bakterię odżywiającą się nicieniami, został wyizolowany całkiem niedawno z nicieni Caenorhabditis briggsae żyjących m.in. w rozkładających się owocach. Jest to gram-ujemna pałeczka, która, rosnąc na stałym podłożu, tworzy charakterystyczne śluzowate kolonie o złotym zabarwieniu, pojawiającym się podczas jedzenia, oraz drażniącym zapachu. Naukowcy szybko przekonali się, że mikroorganizm ten jest niebezpieczny dla 12 spośród 13 badanych gatunków nicieni, wśród nich były pasożyty wielu zwierząt hodowlanych oraz psów.

 

Nicienie to pasożyty o obłym robakowatym ciele, które wywołują groźne choroby zarówno u roślin i zwierząt, jak i u ludzi. Należą do nich m.in. glista ludzka, owsik ludzki czy włosień kręty. Pasożyty te wykształciły niezwykle odporny szkielet zewnętrzny – kutikulę – aby przetrwać wewnątrz organizmów swoich żywicieli, gdzie często narażone są na kontakt z enzymami trawiennymi gospodarza. Zanim to jednak nastąpi, nicienie przechodzą nierzadko skomplikowany cykl rozwojowy, którego dopiero końcowym etapem jest żywiciel ostateczny, np. człowiek. Wcześniej chętnie odżywiają się bakteriami obecnymi w środowisku, które zostają zneutralizowane jeszcze zanim trafią do żołądka zwierzęcia.

 

W przeciwieństwie do pozostałych ofiar, C. nematophagum nie czeka biernie na śmierć w morzu enzymów nicienia. Bakteria atakuje już w gardzieli, gdzie zaczyna pożerać drapieżnika od środka i rozprzestrzeniać się na resztę ciała zwierzęcia. Naukowcy w laboratorium karmili nicienie z gatunku Caenorhabditis elegans (jest to organizm modelowy, wykorzystywany w wielu badaniach). Bezkręgowce zostały dosłownie zjedzone od środka w ciągu 3 do 7 godzin. Po nicieniu zostawała jedynie twarda kutikula, która również została strawiona po kilku dniach. Co ciekawe, drapieżniki pozostawały przez cały czas nieświadome zagrożenia i chętnie polowały na bakterie z tego gatunku, podczas gdy wyraźnie unikają innych niebezpiecznych dla nich bakterii takich jak Pseudomonas fluorescens czy Serratia marcescens.

 

Naukowcy postanowili również sprawdzić, co może odpowiadać za zdolność C. nematophagum do atakowania nicieni. W tym celu porównali jej genom do genomów innych bakterii z tego samego rodzaju, które nie wykazują takich zdolności. Okazało się, że wyjątkową cechą C. nematophagum jest obecność w jej materiale genetycznym genów odpowiadających za produkcję enzymów rozkładających chitynę oraz kolagen, które są głównymi składnikami gardzieli oraz kutikuli nicieni.

 

- Nicienie pasożytnicze są bardzo powszechne, powodują choroby oraz są niekorzystne dla hodowców zwierząt i roślin. Zwalcza się je głównie za pomocą grupy leków przeciwrobaczych, które stają się coraz mniej efektywne ze względu na rosnącą odporność nicieni. Nasze odkrycie daje możliwość, że C. nematophagum - lub ich specyficzne cechy, które sprawiają, że są niebezpieczne dla obleńców – mogą dostarczyć nowych sposobów zwalczania coraz bardziej problematycznych pasożytów, które obecnie stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego i przemysłu rolniczego – mówi profesor Antony Page z University of Glasgow, jeden z autorów badań.

 

 

źródło: BMC Biology