В крови байкальских рачков ищут «спящие» бактерии

Молодые учёные НИИ биологии ИГУ изучают байкальских эндемиков для разработки новейших бактериальных биосенсорных систем – «живых сенсоров», способных без вреда для организма находиться во внутренней среде и отлеживать метаболическое состояния своего хозяина. Об этом сообщает директор института Максим Тимофеев на своей странице в соцсети «Фейсбук».

Как поясняет учёный, в новом исследовании группа молодых исследователей института изучала гемолимфу (кровь) байкальских рачков на предмет наличия в них симбиотических бактерий. Амфиподы дают прибежище множеству микроорганизмов, от вредных паразитов до нейтральных и даже полезных симбионтов. Именно они и являются предметом интереса для биологов.

– Многие бактерии – мастера скрытного существования, они могут незаметно для иммунной системы годами обитать во внутренних тканях. Эта способность бактерий интересна для разработки новейших бактериальных биосенсорных систем – «живых сенсоров», способных без вреда для организма находиться во внутренней среде и отлеживать метаболическое состояния своего хозяина, – рассказывает Максим Тимофеев. – Ранее в нашем институте уже была разработана линейках микроскопических флуоресцентных сенсоров, способных передавать сигнал прямо из тканей живого организма. Но, к сожалению, использование таких сенсоров имеет ряд физических ограничений: они либо выгорают со временем, либо их подавляет иммунная система носителя и большая часть сенсоров в итоге попросту «съедается» защитными клетками макрофагами.

По его словам, правильно подобранные симбиотические бактерии, умеющие скрываться от иммунной системы хозяина, могут дать решение этой проблемы. Иркутские биологи решили среди всего разнообразия микроорганизмов, обнаруженных в крови рачков, уделить особое внимание бактериям рода псевдомонады (Pseudomonas), поскольку это был один из общих родов, обнаруженных во всех проанализированных пробах.

– Псевдомонады встречаются у множеств других организмов, в том числе и у человека. Они относятся к так называемой «нормальной микрофлоре» обитая в кишечнике, в дыхательных путях и на коже здоровых людей. Более того бактерии этого рода наиболее легко подвергаются генетическим модификациям, – говорит Максим Тимофеев.

Из гемолимфы амфипод был выделен природный штамм псевдомонад и протестирован на реакцию иммунных клеток рачка. В итоге иммунные клетки байкальских рачков прекрасно расправились с бактериями уже в течение первых пяти часов. То есть выделенному штамму не удалось скрыться от гемоцитов.

– Этот, казалось бы, отрицательный результат, даёт массу нового в фундаментальном понимании того, как байкальские рачки и бактерии сожительствуют друг с другом. Очевидно, что бактерии рода псевдомонады выживают в рачках в виде неактивных, покоящихся (спящих) стадий, не проявляя себя и никак не подставляясь под иммунный ответ. Вероятнее всего, те бактерии, которые не выдерживают и выходят из покоящегося состояния быстро уничтожаются защитной системой. И тем не менее в крови (гемолимфе) у рачков всегда остается достаточное количество «спящих» бактерий, которые лежат там скрытно и ждут своего часа. Например, того момента, когда в силу неблагоприятных условий среды иммунный ответ рачков начнёт давать сбои и не сможет сдерживать внутренние бактериальные угрозы. Как и почему это может произойти? Например, в следствии глобальных климатических изменений или локального антропогенного прессинга, – объясняет директор НИИ биологии ИГУ.

Так, у человека те же псевдомонады хоть и являются «нормальной микрофлорой», но при снижении резистентных барьеров вполне способны вызывать локальные гнойно-воспалительные процессы.

Учёные посвятили своим исследованиям статью, опубликованную в журнале Marine Biotechnology.

Напомним, ранее биологи при изучении глаз бокоплавов нашли новые подтверждения древним климатическим катастрофам на Байкале.

Про животных — в соцсетях: • Facebook • ВКонтакте • Одноклассники

По инф. Телеинформа