Endogenna obrona przeciwko patogenom
Mikrobiom bakterii komensalnych — niechorobotwórczych mikroorganizmów występujących w organizmie — odgrywa ważną rolę w ochronie gospodarza przed patogenami. W procesie zwanym obroną przed kolonizacją bakterie komensalne mogą bezpośrednio konkurować o substancje odżywcze i miejsca kolonizacji z patogenami lub ograniczać wzrost patogenów poprzez inicjowanie odpowiedzi immunologicznej. Dokładne mechanizmy tych procesów pozostają jednak nieznane. Aby to zmienić, uczestnicy projektu ZEBRAPROTECT (Molecular and ecological characterisation of bacterial community-mediated protection against infection in the zebrafish) postanowili scharakteryzować mechanizmy molekularne i ekologiczne związane z obroną przed patogenami. W tym celu wykorzystali larwy danio pręgowanego jako kontrolowany model biologiczny dotknięty zakażeniem przez patogeny atakujące ryby. Aby sprawdzić, czy ochrona typowych ryb przed śmiercionośnym patogenem F. columnare jest związana z naturalnym mikrobiomem larw, uczeni wygenerowali danio pręgowanego wolnego od bakterii. Po zakażeniu F. columnare zaobserwowano, że osobniki danio pręgowanego umierały, a ich przeżycie było uzależnione od obecności bakterii w larwach. By określić, które gatunki bakterii odpowiadają za to działanie obronne, naukowcy przeanalizowali naturalny mikrobiom larw kultura po kulturze. Następnie przeprowadzono serię doświadczeń, w których kolonizowano larwy indywidualnymi gatunkami mikrobiomu lub ich kombinacjami przed zarażeniem ich F. columnare. Wyniki wskazały na dwa różne gatunki odpowiedzialne za ochronę przed F. columnare oraz grupę ośmiu gatunków, które wspólnie zapewniały ten sam efekt. Okazało się, że w przeciwieństwie do ryb pozbawionych bakterii, larwy z naturalnym mikrobiomem powodowały wydzielanie pewnych cytokin. Ten stan prozapalny prawdopodobnie pomaga gospodarzowi przygotować się na inwazję patogenów. Podsumowując, wiedza na temat natury interakcji między bakteriami komensalnymi a gospodarzem pomoże w uzyskaniu mikrobiomu lub wybraniu bakterii pożytecznych dla gospodarza, jako alternatywnej metody ochrony przed interakcjami.
Słowa kluczowe
Gospodarz, mikrobiom bakterii komensalnych, odpowiedź immunologiczna, danio pręgowany
