Kurbağa Derisindeki Bakteriler İnsanlarda Bulunan Mantar Enfeksiyonu ile Savaşmaya Yardımcı Olabilir
Fotoğraf: Craugastor crassidigidus isimli bir kurbağa türünün derisinden Pseudomonas cichorii isimli bir bakteri türü izole edilmiştir. Görsel: Christian Martin
Geçen on yıllar içerisinde, dünya çapında ölümcül bir hastalık, kurbağa ve diğer amfibi popülasyonlarını, hatta nesli tükenmekte olan bazı türleri bile kırıp geçirmiştir. Geriye kalan amfibiler salgın hastalıklara karşı direnç göstermişlerdir. Geçmişteki araştırmalara dayanarak, INDICASAT AIP enstitüsündeki bilim adamları, Smithsonian ve ortak çalışan kurumlar, deri bakterilerinin mantar karşıtı bileşikler üreterek hayvanları koruyabileceklerini biliyorlardı. Şimdi ise bu bakterileri, insanlar ve amfibiler için yaralı olan yeni bir potansiyel mantar önleyici kaynak olarak araştırmaya karar vermişlerdir.
Scientific Reports’da yayımlanan araştırmadaki yazarlardan biri olan, Smithsonian enstitüsü bilim adamlarından Roberto Ibáñez “Amfibiler, mantarların büyümesi için elverişli olan nemli ortamlarda yaşamlarını sürdürmektedirler, bir arada yaşam sürdürülen bu ortamdaki mantarlardan ve diğer mikroorganizmalardan bazıları patojenik olabilir. Evrimin bir sonucu olarak, amfibilerin, patojenik bakterilerin ve mantarların büyümesini engelleyebilecek kimyasal bileşiklere sahip olması beklenilmektedir,” demiştir.
Araştırma grubu öncelikle, kitridiomikozis hastalığından sorumlu kitrid mantarlarının bulunduğu ve amfibi popülasyonlarının şiddetli biçimde etkilendiği Panama’daki Chiriquí dağlık arazilerine yolculuk etmişlerdir. Kurbağaların ne tür deri bakterilerini barındırdığını keşfetmek için yedi kurbağa türünden örnek toplamışlardır.
Ibáñez “Amfibiler, derilerinin üzerinde dağınık hâlde bulunan farklı bileşikler üreten bezlere sahiptirler. Buna ek olarak derileri, mantar ve diğer bakterlerin büyümesini engelleyecek metabolitleri üreten çeşitli bakteri toplulukları için uygun bir yaşama alanıdır,” demiştir.
Laboratuvar ortamına döner isek, 201 bakteriyel tür, Aspergillus furnigatus üzerinde test edilmiştir. Bu mantar, immün yetmezliği olan hastalarda invaziv aspergilloz hastalığına sebep olmaktadır. Bakteri türlerinden 29 tanesi mantar karşıtı aktivite göstermiştir lâkin özellikle bir tanesi araştırmacıların dikkatini çekmiştir: Pseudomonas cichorii bakterisi. Bu tür, A. fumigatus mantarının büyümesini engellemede en büyük potansiyeli göstermiştir.
Fotoğraf: Pseudomonas cichorii bakterisi tarafından üretilen vicosin bileşiğinin, dünya çapında amfibi popülasyonlarını çeşitli şekillderde etkileyen kitrid mantarı üzerindeki yoğun aktivitesi gösterilmektedir. Görsel: Christian Martin
Gelecek vaat eden birçok bakteriyi teşhis ettikten sonra, araştırmacılar yeni bir soruya odaklanmışlardır: P. cichorii bakterisi tarafından üretilen tüm kimyasal bileşikler arasında hangisi bu mantarı zor durumda bırakıyor? Bunu bulmak için araştırmacılar, kütle spektrometresi tekniğini ve moleküler filogeni kullanmışlardır. Ayrıca, mantar aktivitelerinin en çok engellendiği bölgelerdeki bakteri kaynaklı bileşikleri tanımlayabilmek için bu bakteri ve A. fumigatus mantarı arasındaki ilişkiyi de incelemişlerdir. Keşfedilen ana bileşik, massetolides ve visconsin içeren siklik lipopeptit idi.
Daha sonra, araştırma grubu visconsin bileşiğini, P. cichorii bakterisi tarafından üretilen diğer bileşiklerden ayrıştırmış ve in vitro ortamda, A. furnigatus mantarına ve kitrid mantarına karşı test etmiştir. Sonuçlar, visconsin bileşiğinin iki mantar türü üzerindeki etkisinin de çok ciddi olduğunu kanıtlamıştır.
Bu araştırma projesi, insanlar ve kurbağalar için umut vaat etmektedir. Panamalı kurbağaların deri bakterileri üzerine olan çalışmalar, insanlarda aspergilloz hastalığına sebep olan, giderek ilaç direnci artan ve kitridiomikozis salgın hastalığından daha büyük etki gösterebilecek, dünya çapında, amfibiler arasında hastalık ile ilişkili ölümlerin ana kaynağı bu mantarı önlemek için alternatif ilaç gelişimine öncülük edebilirler.
Fotoğraf: Kitrid mantarının visconsin bileşiği ile etkileşmeden hemen öncesi. Görsel: Christian Martin
INDICASAT enstitüsündeki araştırmacılardan olan, baş araştırmacı Marcelino Gutiérrez ile birlikte araştırmanın baş yazarlarından Christian Martin “Biz bilim camiasına, insanlardaki ilaca dirençli mantarlar ile savaşabilecek bir grup alternatif molekülü gösteriyoruz. Daha çok araştırmaya ihtiyaç duyulması ile birlikte, ortak çalıştığımız araştırmacılar, insanlarda yeni bir biyoaktif bileşik kaynağı olarak amfibilerin korunmasında merak uyandıracak bir kıvılcım yaratabilirler. Bu, amfibiler için umut verici bir araştırma, çünkü, kitrid mantarını engelleyebilen, bakteriyel açıdan kimyasal anlamda açıklanabilmiş sadece dört tane ikincil metabolit vardır. Biz bu çalışmada, dünya çapındaki amfibilere yardım edebilecek, Panamalı kurbağalarda bulunan yeni bir kimyasal bileşik ailesini ortaya çıkarıyoruz,” demiştir.
Ibáñez “Görüyorum ki cilt salgılarından ya da kurbağa derisinde yaşayan bakterilerden elde edilen bileşiklerin biyolojik keşfinin ve ticarileşmesinin daha başındayız. Bu araştırma, kurbağa derisindeki bakteriler tarafından üretilen, insanları ve amfibileri etkileyen patojenik mantarları kontrol etmek için kullanılabilecek bir mantar karşıtı bileşiği ortaya çıkarmaktadır. Tıbbi kullanım potansiyelini belirlemek için daha çok araştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır,” demiştir.
Makaleyi görüntülemek için “Moleküler Filogeni ve Kütle Spektrometre Görüntülemesi Kullanılarak Aspergillus fumigatus ve Batrachochytrium dendrobatidis Mantarlarını İnhibe Edebilen Kurbağa Derisinde Yaşayan Bakterilerdeki Viscosin Benzeri Lipopetitlerin Belirlenmesi“ burayı tıklayın.
Kaynak: phys.org
