لأول مرة تعمل الطفيليات على تغيير عملية التمثيل الغذائي للمضيف
مصر:إيهاب محمد زايد
تعمل الطفيليات “الصعبة الإرضاء” على تغيير عملية التمثيل الغذائي للمضيف من خلال تناول الطعام بشكل انتقائي على بوفيه الدهون الخاص به
لأول مرة، تم العثور على وجود ميكروبات طفيلية تغير عملية التمثيل الغذائي لمضيفيها.
الممرضات هم عتائق طفيلية صغيرة من النوع Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus التي تتطفل على كائنات حية أخرى وحيدة الخلية، وهي الأنواع العتيقة المضيفة Halorubrum lacusprofundi.
وقد وجد الباحثون أن هذه الطفيليات انتقائية للغاية فيما يتعلق بالموارد التي تسرقها من جسم مضيفها.
“بعبارة أخرى،” يقول عالم الأحياء الدقيقة البحرية جوشوا هام من المعهد الملكي الهولندي للأبحاث البحرية (NIOZ)، “Ca. N. antarcticus هو من الصعب إرضاءه في تناول الطعام.”
العتائق هي كائنات وحيدة الخلية تشبه البكتيريا، ولكنها تنتمي إلى مجال مختلف تمامًا من الكائنات الحية. كاليفورنيا. ينتمي N. antarcticus إلى مجموعة من العتائق المعروفة باسم DPANN – هي شعبة عظمى من Archaea المقترحة لأول مرة في عام 2013. أظهر العديد من الأعضاء علامات جديدة على انتقال الجينات الأفقية من مجالات الحياة الأخرى. تُعرف باسم النانوية أو العتيق الصغير جدًا نظرًا لصغر حجمها مقارنةً بالآثار الأخرى.العتائق الصغيرة. تتطفل بعض هذه الكائنات على كائنات أخرى وحيدة الخلية، فتبتلع الدهون الموجودة في مضيفها كمواد بناء لأغشيتها.
قبل بضع سنوات، اكتشف فريق من العلماء أن Ca. لا تتطفل N. antarcticus على أي ميكروب قديم فحسب، بل إنها تعتمد بشكل خاص، وبشكل مدهش، على H. lacusprofundi في الدهون والأيضات الأخرى التي لا يمكنها تصنيعها بنفسها.
بقيادة سو دينغ، عالم الأحياء الدقيقة في المعهد الملكي الهولندي للبحوث البحرية ، المعروف أيضًا باسم NIOZ ، هو المعهد الهولندي الوطني لعلوم المحيطات NIOZ، ألقى فريق من الباحثين نظرة فاحصة على كلا الكائنين لفهم Ca بشكل أفضل. N. تبعية القارة القطبية الجنوبية. تضمن عملهم تحليل الدهون، أو المركبات الدهنية، الموجودة في أزواج الطفيليات المضيفة، وفي H. lacusprofundi التي لم تتطفل بواسطة Ca. ن. في قارة أنتاركتيكا.
ولم يكن هذا ممكنا إلا باستخدام تقنية تحليلية جديدة طورها دينغ والتي سمحت للباحثين برؤية جميع الدهون الموجودة، حتى الدهون التي لم يحددوها بعد. لم تسمح التقنيات السابقة للعلماء برؤية الدهون إلا إذا كانوا يعرفون ما يبحثون عنه.
وكانت النتائج التي توصلوا إليها مفاجئة. أولاً، لم تلتهم الطفيليات التي تم تحليلها كل الدهون من مضيفيها طوعًا أو كرها. لقد وجد أنهم يأخذون بشكل انتقائي مركبات معينة فقط لاستخدامهم الخاص، ويتركون الباقي دون تغيير. أكلة من الصعب إرضاءه حقا.
ثانيًا، يظهر استقلاب H. lacusprofundi كائن قضيبي الشكل، محب للملوحة، ينتمي إلى فصيلة Halorubraceae. وتم عزله لأول مرة من بحيرة ديب في القارة القطبية الجنوبية في الثمانينات.اختلافات ملحوظة بين الأفراد المتطفلين وغير المتطفلين. تختلف كميات الدهون الموجودة بالنسبة للميكروب المتطفل، مع وجود استنزاف كبير في الدهون التي يأخذها الكالسيوم. N. أنتاركتيكا، ولكن زيادة في الدهون الأخرى في الجسم الصغير للمضيف.
ويقول الباحثون إن هذا على الأرجح استجابة لزيادة الحمل الأيضي الناتج عن وجود الطفيلي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأنواع المضيفة لديها غشاء غير عادي للعتائق. في حين أنه يوفر لـ H. lacusprofundi ميزة بيئية من حيث كونه أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، إلا أنه قد يسمح أيضًا للطفيلي بالإفلات من طعمه الصعب في الدهون.
وأشار الباحثون أيضًا إلى أن بعض التغييرات في تكوين غشاء المضيف المصاب قد تكون استجابة دفاعية للطفيلي.
ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم الآليات الكامنة وراء اختيار الطفيلي للدهون، والاستجابة الدفاعية للمضيف، ولكن مجرد معرفة أن العتائق الطفيلية يمكنها تغيير عملية التمثيل الغذائي لمضيفها لها بعض الآثار المثيرة للاهتمام.
ويقول الباحثون إن تعزيز الدفاعات وتغيير إنتاج الدهون استجابة للطفيلي، يمكن أن يكون له آثار على كيفية استجابة المضيف للمؤثرات الخارجية الأخرى، مثل درجات الحرارة المتغيرة أو مستويات الحموضة.
يقول هام: “لا يلقي [الاكتشاف] الضوء الأول على التفاعلات بين العتائق المختلفة فحسب، بل إنه يعطي رؤية جديدة تمامًا في أساسيات البيئة الميكروبية”.
“خاصة أننا أثبتنا الآن أن هذه الميكروبات الطفيلية يمكن أن تؤثر على عملية التمثيل الغذائي للميكروبات الأخرى، والتي بدورها يمكن أن تغير كيفية استجابتها لبيئتها. هناك حاجة إلى عمل مستقبلي لتحديد إلى أي مدى قد يؤثر ذلك على استقرار الميكروبات.” المجتمع في ظروف متغيرة.”
تم نشر بحث الفريق في مجلة Nature Communications.لأول مرة
