Brazylijscy naukowcy zidentyfikowali nowy, niezwykle obiecujący środek przeciwgrzybiczny. Uczeni znaleźli go w mrowisku, ale to nie powinno dziwić, bo mrówki, do których należało gniazdo, są znane ze swoich upraw grzybów. Substancja używana przez owady jest na tyle skuteczna, że z powodzeniem może znaleźć zastosowanie w medycynie.

Mrówki z plemienia Attini są znane przede wszystkim ze swoich zdolności rolniczych. Ponad 200 gatunków tej grupy mrówek uprawia grzyby, które są ich głównym źródłem pożywienia. Co ciekawe, wśród tej grupy mrówek występuje uderzająca różnorodność praktyk rolniczych. Uczeni szacują, że owady te zaczęły swoją przygodę z grzybami nawet 60 milionów lat temu. W porównaniu z człowiekiem, który zaczął uprawiać rolę jakieś 10 tys. lat temu, mrówki Attini są znacznie bardziej doświadczonymi rolnikami.

Mrówki Attini

Przez te wszystkie miliony lat, mrówki do perfekcji opracowały uprawy grzybów. Ich grzybowe farmy mają stosunkowo spore rozmiary, jak na tak małe owady, a przy uprawie pracują tysiące robotnic. Przemierzają one okolice mrowiska w poszukiwaniu zasobów, które zabierają do kolonii i wykorzystują do hodowli grzybów. Ale w uprawach grzybów mrówkom pomagają bakterie Pseudonocardia Streptomyces, których metabolity chronią uprawy przed patogenami.

Mrówka zaatakowana przez grzyb

Mrówki Attini mają jednego wspólnego przodka, który zamieszkiwał obecne tereny Amazonii przed milionami lat. W tym czasie owady te skolonizowały Ameryką Południową i Środkową. Ale metabolity wspomnianych wcześniej bakterii nie mają wspólnych cech strukturalnych w przypadku bakterii z różnych lokalizacji geograficznych.

W zamian za żywność, bakterie na mrówczych farmach wytwarzają małe cząsteczki, które kontrolują chorobotwórcze grzyby, takie jak Escovopsis. Cząsteczki te różnią się w zależności od regionu, co sugeruje wysoce pofragmentowaną i geograficznie ograniczoną historię ewolucji bakterii. Monica T. Pupo, Jon Clardy i ich współpracownicy z Universidade de São Paulo chcieli dowiedzieć się, czy we wcześniejszych badaniach przeoczono jakiekolwiek przeciwgrzybicze bakteryjne metabolity wspólne dla przynajmniej kilku lokalizacji.

Badając bakterie z mrowisk z wielu regionów w Brazylii, uczeni odkryli, że prawie dwie trzecie szczepów Pseudonocardia wytwarza silny środek przeciwgrzybiczy, który nazwali attinimycyną (attinimicin). To pierwszy wspólny dla wielu lokalizacji metabolit wytwarzany przez bakterie związane z mrówkami Attini. Opis badań ukazał się na łamach pisma „ACS Central Science”.

Attinimycyna

Chociaż attinimycyna jest bezpieczna dla uprawianych przez owady grzybów, to hamuje wzrost innych, chorobotwórczych grzybów. Uczeni sprawdzili to w zwalczaniu infekcji bielnika białego (Candida albicans) u myszy i środek ten okazał się skuteczny. Jego skuteczność uczeni porównali z lekami przeciwgrzybiczymi zawierającymi azole, które są stosowane klinicznie, co czyni attinimycynę potencjalnym kandydatem na lek.

Naukowcy ustalili strukturę attinimicyny i zbadali jej ewolucyjny związek z dwoma podobnymi peptydami bakteryjnymi wytwarzanymi przez Streptomyces – oksacheliną A i kahuitamycyną A. Wyniki sugerują, że geny w tych dwóch typach bakterii pochodzą od wspólnego przodka.

„Przedstawiamy strukturę attinimicyny, jej klaster genów oraz ewolucyjną zależność między attinimicyną i dwoma pokrewnymi peptydami, oksacheliną A i kahuitamycyną A. Attinimicyna wykazuje zależne od żelaza działanie przeciwgrzybicze przeciwko specyficznym grzybom pasożytniczym, ale nie wykazuje działania przeciwko odmianom grzybów uprawianym przez mrówki. Attinimicyna wykazywała silną aktywność in vivo w mysim modelu zakażenia Candida albicans, porównywalną z klinicznie stosowanymi lekami przeciwgrzybiczymi zawierającymi azole. Wykrycie atinimycyny in situ zarówno w gniazdach mrówek, jak i na ciałach robotnic potwierdza ekologiczną rolę attinimicyny w ochronie tych odmiany grzybów przed patogenami” – napisali w publikacji badacze.

 

ŹródłoAmerican Chemical Society, zdjęcia:Wikimedia.org

Mrówki są znacznie bardziej inteligentne, niż myśleliśmy

Mrówki uwalniając z gruczołów pewne antybiotyki, hamują co najmniej 14 chorób roślinnych

Saharyjskie srebrne mrówki potrafią pokonać 108 długości swojego ciała w ciągu zaledwie sekundy, wykonując przy tym około 47 kroków

Mrówki Veromessor pergandei niszczą pułapki i ratują towarzyszy złapanych w sieci ryzykując własnym życiem

Mrówki są świadome możliwości wybuchu epidemii i zmieniają swoje zachowania, żeby zmniejszyć rozprzestrzenianie się choroby

Pasożytniczy grzyb potrafi kontrolować tkanki mięśniowe mrówek, komórki grzyba łączą się z włóknami mięśniowymi mrówki i grzyb steruje swoim żywicielem

USA – Szalone mrówki Rasberry’ego niszczą urządzenia elektryczne w Teksasie, inwazyjna mrówka odkryta została w 2002 r.

Czerwone mrówki najchętniej lokalizują mrowiska w pobliżu pęknięcia w płycie tektonicznej Ziemi

Na Borneo odkryto niezwykły gatunek mrówek, które mają zdolność do wybuchania

 

2.3 3 votes
Article Rating