Smanjenje prirodnih signala - kako se podmukli patogeni skrivaju od mrava
Patogeni su organizmi koji uzrokuju bolesti. Prirodnom selekcijom razvijaju mehanizme izbjegavanja kako bi nadmudrili imunološki sustav domaćina te stekli prednost. Jedan od načina da podržite imunološki sustav i uzvratite udarac je medicinska intervencija. Međutim, to može dovesti do neželjenih prilagodbi patogena kao što se vidi kod bakterija otpornih na antibiotike. Druga strategija je socijalna intervencija. Neke socijalne skupine, poput mrava, pokušavaju se boriti protiv infekcije “socijalnim imunitetom”, kolektivnom higijenom i mjerama zdravstvene zaštite kako bi se izbjeglo širenje u zajednici. Mogu li i kako patogeni reagirati na ovakvo grupno ponašanje, još uvijek nije poznato.
Najnovija studija profesorice Sylvije Cremer i njezinog istraživačkog tima na Institutu za znanost i tehnologiju Austrije (ISTA) pokazuje izvanredne učinke ovakvih interakcija između domaćina i parazita. Zajedno s kemijskim ekolozima sa Sveučilišta u Würzburgu u Njemačkoj, znanstvenici su pomno proučili mrave kako bi vidjeli na koji način patogene gljive reagiraju na intervenciju socijalne skrbi svojih domaćina tijekom infekcije. Rezultati otkrivaju kako gljive smanjuju svoje signale detekcije kemikalija kako bi nadmudrile društveni imunitet.
Više spora, no manje njegovanja
"Gljivice zaraze mrave na površini tijela te rastu iznutra, ali „partneri” u gnijezdu uklanjaju mnoge spore prije nego što uopće mogu uzrokovati unutarnju infekciju", objašnjava Barbara Milutinović, jedna od vodećih autorica, bivša postdoktorandica u Cremer grupi, a sada Marie Curie Sklodowska stipendist na Institutu Ruđer Bošković u Hrvatskoj. Znanstvenici su postavili eksperiment u kojem su argentinski mravi (Linepithema humile) bili zaraženi patogenim gljivicama Metarhizium, bilo u odsutnosti ili prisutnosti članova kolonije koji su se brinuli o njima.
“Otkrili smo da su se gljive iz temelja promijenile kao odgovor na brigu mrava radnika”, nastavlja Milutinović. Tijekom deset ciklusa infekcije, gljivice koje su doživjele njegu mrava u gnijezdu povećale su proizvodnju spora u usporedbi s gljivicama koje su pratili samo pojedinačni mravi. „Proizvodnja više spora pomoći će gljivici da se suprotstavi uklanjanju spora od strane „partnera” u gnijezdu. Ipak, bili smo iznenađeni kada smo vidjeli da su mravi pokazali manje brige protiv spora,” dodaje Sylvia Cremer. "Ovo ukazuje na to kako mravi teže otkrivaju spore."
Gljivice gube svoj tipični kemijski profil
Kako bi provjerili zašto su mravi radnici imali poteškoća osjetiti gljive i analizirali moguće znakove otkrivanja gljivica, znanstvenici su se udružili s kemijskim ekologom sa Sveučilišta Würzburg. Lokalni profesor Thomas Schmitt objašnjava: "Gljive, koje su se prilagodile društvenim domaćinima, slabije su opažene, zbog snažnog smanjenja spoja specifičnog za gljivice koji se zove ergosterol." Ergosterol je esencijalni membranski spoj koji imaju sve gljive. Izlažući mrave čistom gljivičnom ergosterolu ili nešto drugačijem ne-gljivičnom ekvivalentu kralježnjaka, istraživači su pokazali da samo gljivični spoj izaziva intenzivno dotjerivanje. Milutinović sažima: “Ovo pokazuje da gljivični patogeni reagiraju na prisutnost mrava skrbnika smanjujući karakteristične gljivične signale. Više se ne prepoznaju kao prijetnja od bolesti i mogu izbjeći socijalnom imunitetu kolonije.”
Rezultati istraživanja naglašavaju utjecaj koji društveni domaćini imaju na svoje patogene grupnim ponašanjem. “Fascinantno je kako mjere kolektivne higijene pokreću strategije izbjegavanja kod patogena. Bilo bi zanimljivo vidjeti kako će kolonija mrava reagirati. Možda postaju osjetljiviji u otkrivanju sve slabijih znakova gljivica,” zaključuje Cremer.
Izvor: EurekAlert!