Macrobdella decora: Die Struktur der mikrobiellen Darmgemeinschaft eines altweltlichen Blutegels ist in einem neuweltlichen Blutegel konserviert

Leeches are found in terrestrial, aquatic, and marine habitats on all continents. Sanguivorous leeches have been used in medicine for millennia. Modern scientific uses include studies of neurons, anticoagulants, and gut microbial symbioses. Hirudo verbana, the European medicinal leech, maintains a gut community dominated by two bacterial symbionts, Aeromonas veronii and Mucinivorans hirudinis, which sometimes account for as much as 97% of the total crop microbiota. The highly simplified gut anatomy and microbiome of H. verbana make it an excellent model organism for studying gut microbial dynamics. The North American medicinal leech, Macrobdella decora, is a hirudinid leech native to Canada and the northern United States. In this study, we show that M. decora symbiont communities are very similar to those in H. verbana. We performed an extensive study using field-caught M. decora and purchased H. verbana from two suppliers. Deep sequencing of the V4 region of the 16S rRNA gene allowed us to determine that the core microbiome of M. decora consists of Bacteroides, Aeromonas, Proteocatella, and Butyricicoccus. The analysis revealed that the compositions of the gut microbiomes of the two leech species were significantly different at all taxonomic levels. The R2 value was highest at the genus and amplicon sequence variant (ASV) levels and much lower at the phylum, class, and order levels. The gut and bladder microbial communities were distinct. We propose that M. decora is an alternative to H. verbana for studies of wild-caught animals and provide evidence for the conservation of digestive-tract and bladder symbionts in annelid models.IMPORTANCE Building evidence implicates the gut microbiome in critical animal functions such as regulating digestion, nutrition, immune regulation, and development. Simplified, phylogenetically diverse models for hypothesis testing are necessary because of the difficulty of assigning causative relationships in complex gut microbiomes. Previous research used Hirudo verbana as a tractable animal model of digestive-tract symbioses. Our data show that Macrobdella decora may work just as well without the drawback of being an endangered organism and with the added advantage of easy access to field-caught specimens. The similarity of the microbial community structures of species from two different continents reveals the highly conserved nature of the microbial symbionts in sanguivorous leeches.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Mittels 16S-rRNA-Sequenzierung wurde das Mikrobiom von Macrobdella decora im Vergleich zu Hirudo verbana charakterisiert. Das Kernmikrobiom von M. decora umfasste Bacteroides, Aeromonas, Proteocatella und Butyricicoccus. Die Zusammensetzung unterschied sich auf allen taxonomischen Ebenen signifikant, mit dem höchsten R²-Wert auf Gattungs- und ASV-Ebene; Darm- und Blasenmikrobiom waren deutlich verschieden. Die Autoren schlagen M. decora als Alternative zu H. verbana für Studien an wild gefangenen Tieren vor und werten die Symbiontengemeinschaften blutsaugender Blutegel als konserviert.

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