Et forskerteam ved Universitetet i Münster har for første gang undersøkt hvordan konfrontasjonen mellom bakterier og verter som har et aktivert medfødt immunsystem påvirker utviklingen av bakteriell virulens.
Mennesker, som alle virveldyr, har to typer immunhukommelse: Hukommelsen til det ervervede (adaptive) immunsystemet er svært spesifikk for visse patogener og langvarig, noe som for eksempel muliggjør vaksinasjoner. I tillegg inkluderer det medfødte immunsystemet "trent immunitet", som reagerer raskt, men mindre spesifikt. Virvelløse dyr som insekter har bare det medfødte immunsystemet, men de opplever også en form for immunisering gjennom kontakt med patogener ("immunpriming"). Inntil nå har ingen studier undersøkt hvordan eksponering av patogener for verter med et slikt aktivert medfødt immunsystem påvirker utviklingen av patogenenes virulens. Et forskerteam ved Universitetet i Münster, ledet av evolusjonsbiolog professor dr. Joachim Kurtz, har nå undersøkt dette for første gang gjennom den eksperimentelle utviklingen av et insektpatogen ( Bacillus thuringiensis tenebrionis ) i melorm. Ett funn: Etter en tid i evolusjonen varierte virulensen til de forskjellige bakterielinjene betydelig. Dette større mangfoldet kan akselerere tilpasningen av patogener til vertene sine.
I studien var virulens et mål på hvor mange av billene som ble drept av bakterieinfeksjonen. I gjennomsnitt endret den seg ikke. Det faktum at variansen mellom bakteriene økte betydelig over generasjonene når billene tidligere hadde blitt eksponert for bakterielle stoffer, kan være relatert til sterkere aktivitet i visse komponenter av det utviklede bakteriegenomet (profager og plasmider).
«Det er ikke bare av fundamental interesse å vite under hvilke forhold bakterienes virulens endres evolusjonært. Funnene våre er interessante fra et medisinsk perspektiv, for eksempel hvis vi ønsker å forhindre at patogener blir farligere gjennom evolusjonære prosesser», understreker hovedforfatter Dr. Ana Korša. Immunpriming spiller også en praktisk rolle hos virvelløse dyr, for eksempel i akvakultur, hvor virvelløse dyr som reker avles i stort antall og er mottakelige for sykdom. «Dessuten har bakterien vi studerte og giftstoffene den produserer lenge blitt brukt til å kontrollere insekter. Det ville være viktig å vite om immunhukommelsen til disse vertene kan endre bakterienes virulens evolusjonært.»
For den eksperimentelle utviklingen av bakteriene ble melbillene eksponert for bakterielle stoffer (immunpriming) og ikke eksponert (kontroll). Deretter ble de infisert med bakteriene. For å la bakteriene utvikle seg, ble de isolert fra de døde billene og infisert på nytt. Syklusen ble gjentatt flere ganger. Forskerne målte deretter virulensen og andre egenskaper til de utviklede bakteriene og studerte dem genetisk. I tillegg til evolusjonsbiologene var teamet ledet av professor Alexander Mellmann fra Institutt for hygiene ved Det medisinske fakultet involvert.
opprinnelige utgivelsen
Korša A., Baur M., Schulz NKE, Anaya-Rojas JM, Mellmann A., Kurtz J. (2025): Eksperimentell evolusjon av et patogen konfrontert med medfødt immunhukommelse øker variasjonen i virulens . PLOS-patogener
Les også
Bakterier kontrollerer reproduksjon av maneter | Pugnalom
Saktevoksende bakterier er mer følsomme for miljøet sitt | Pugnalom
