Безопасные бактерии в организме червей борются с опасными микробами-конкурентами
Москва, 14:31, 21 Янв 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Почти половина всех насекомых — травоядные, но их питание состоит не только из растительного сырья. Вредные микроорганизмы также часто попадают в кишечник насекомых, но те используют интересную стратегию, чтобы противостоять микробным инфекциям. Существуют виды бактерий, обитающих в кишечнике хлопкового червя-листоеда, которые секретируют мощный антимикробный пептид, убивая конкурентов, тем самым защищая своего хозяина от патогенов.
Молекулярный механизм такой защиты был неясен. Исследователи Института Макса Планка по химической экологии изучают хлопкового червя-листоеда (Spodoptera littoralis), который является одним из самых распространенных насекомых-фитофагов в регионах с умеренным климатом и вызывает значительные экономические потери в растениеводстве. Они заметили, что состав его кишечной микрофлоры изменяется в ходе личиночного развития. В то время как молодые личинки были заселены различными вирулентными штаммами энтерококков, у личинок старших возрастов преобладали E. mundtii, которые редко упоминаются как возбудитель.
Обнаружилось, что E. mundtii ингибируют рост других родственных видов бактерий, секретирующих антимикробный пептид под названием mundticin KS. Хотя этот токсин был обнаружен и у молодых личинок, его количество резко возросло у старых личинок за счет формирования микробиома E. mundtii с удивительной эффективностью.
«Борьбе с микробами способствует симбиоз, обеспечивающий конкурентное преимущество для E. mundtii, способствуя его доминированию в кишечнике, одновременно защищая хлопкового червя-листоеда против патогенов», — говорит профессор Боланд.
В будущих исследованиях, ученые изучат, существуют ли аналогичные механизмы и у других видов насекомых, и отыщут дополнительные токсичные соединения, которые формирует кишечная флора. Полученные результаты могут иметь широкие последствия для сельского хозяйства и здравоохранения.
Например, антимикробные пептиды могут быть использованы в качестве пищевых консервантов, а понимание роли коренных жителей кишечника может способствовать разработке новых стратегий биоконтроля против растительноядных насекомых-вредителей.
Многие обычные антибиотики также сталкиваются с растущими проблемами резистентности. Как эволюционно законсервированное оружия, бактериоцины обладают огромным потенциалом в качестве альтернативы традиционным антибиотикам.
