Naukowcy ze Smithsonian’s National Museum of Natural History odkryli pierwszy skuteczny probiotyk bakteryjny do leczenia i zapobiegania chorobie koralowców, znanej jako SCTLD (Stony coral tissue loss disease). SCTLD, powodująca zanik tkanek koralowców, niszczy rafy koralowe Florydy od 2014 roku i szybko rozprzestrzenia się na Karaibach. Przypadki tej choroby potwierdzone zostały w co najmniej 20 krajach. Dokładna przyczyna pozostaje nieznana, ale zakażona kolonia polipów może obumrzeć w ciągu kilku tygodni. Żywa tkanka po prostu odpada, pozostawiając biały szkielet z węglanu wapnia.

Zagrożonych jest ponad 20 gatunków korali rafowych, których kolonie zapewniają siedliska rybom i zwierzętom morskim, a jednocześnie pomagają chronić wybrzeża przed zniszczeniami spowodowanymi przez sztormy.

Leczenie probiotykami stanowi alternatywę dla stosowania amoksycyliny, antybiotyku o szerokim spektrum działania. Amoksycylina była dotychczas jedynym sprawdzonym środkiem zwalczania leczenia tej choroby, jednak jej stosowanie wiąże się z ryzykiem promowania oporności bakterii na antybiotyki. Chociaż dokładna przyczyna SCTLD nie jest znana, skuteczność antybiotyków sugeruje, że bakterie chorobotwórcze są w jakiś sposób zaangażowane w postęp choroby.

Badając sposób rozprzestrzeniania się choroby, dr Valerie Paul, która kieruje stacją morską Smithsonian w Fort Pierce oraz zespół naukowców z University of Florida odkryli, że niektóre fragmenty koralowca Montastraea cavernosa szybko uległy charakterystycznym dla SCTLD zmianom chorobowym i obumierały, jednak inne fragmenty w ogóle nie zachorowały.

W poszukiwaniu mikroorganizmów, które chroniłyby przed SCTLD naukowcy zebrali próbki naturalnie występujących, niepatogennych bakterii obecnych na odpornych na choroby fragmentach koralowca Montastraea cavernosa do dalszych badań.

Przetestowano 222 szczepy bakterii z koralowców odpornych na choroby pod kątem właściwości przeciwbakteryjnych, używając trzech szczepów szkodliwych bakterii wyizolowanych wcześniej z koralowców zakażonych SCTLD. Valerie Paul i Blake Ushijima, główny autor badania i adiunkt na University of North Carolina Wilmington, znaleźli 83 szczepy o pewnej aktywności przeciwdrobnoustrojowej, ale szczególnie wyróżniał się jeden, McH1-7.

Kolejnym krokiem były analizy chemiczne i genetyczne, aby odkryć związki odpowiedzialne za antybiotyczne właściwości McH1-7 oraz geny odpowiedzialne za produkcję tych związków. Na koniec naukowcy przetestowali McH1-7 z żywymi fragmentami koralowca. Okazało się, że McH1-7 zatrzymał lub spowolnił postęp choroby w 68,2 proc. z 22 zakażonych fragmentów koralowców, a jeszcze bardziej wyraźnie zapobiegł rozprzestrzenianiu się choroby we wszystkich 12 eksperymentach. Takich rezultatów nie daje się uzyskać przy użyciu antybiotyków.

Obecnie stosowanie tego probiotyku koralowego polega na owinięciu koralowca w plastikową torbę w celu stworzenia mini akwarium, a następnie wstrzyknięcie pomocnych bakterii. Zdaniem Paul, jeśli odkryty przez nią probiotyk ma być stosowany na dużą skalę w terenie, trzeba opracować ulepszone mechanizmy jego dostarczania. Jednak przede wszystkim trzeba będzie sprawdzić, czy szczep McH1-7 leczy i chroni także inne gatunki koralowców.

Więcej informacji w artykule źródłowym (https://www.nature.com/articles/s42003-023-04590-y). (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ bar/