Geschichtete Bakteriengemeinschaft in der Blase des medizinischen Blutegels Hirudo verbana

Most animals harbour symbiotic microorganisms inside their body, where intimate interactions occur between the partners. The medicinal leech, Hirudo verbana, possesses 17 pairs of excretory bladders that harbour a large number of intracellular and extracellular symbiotic bacteria. In this study, we characterized the bladder symbionts using molecular phylogenetic analyses, transmission electron microscopy (TEM) and fluorescence in situ hybridization (FISH). Restriction fragment length polymorphism (RFLP) and sequence analyses of 16S rRNA gene clone libraries suggested that six bacterial species co-colonize the leech bladders. Phylogenetic analyses revealed that these species belong to the alpha-Proteobacteria (Ochrobactrum symbiont), beta-Proteobacteria (Beta-1 and Beta-2 symbionts), delta-Proteobacteria (Bdellovibrio symbiont) and Bacteroidetes (Niabella and Sphingobacterium symbionts). Species-specific PCR detection and FISH confirmed the localization of the symbiotic bacteria in the bladders. The Ochrobactrum, Beta-1, Bdellovibrio and Sphingobacterium symbionts were consistently detected in 13 leeches from two populations, while infection rate of the other symbionts ranged between 20% and 100% in the two leech populations. Transmission electron microscopy observations of the bladders revealed epithelial cells harbouring a number of intracellular bacilli and an additional type of extracellular, rod-shaped bacteria in the luminal region. Fluorescence in situ hybridization with group-specific oligonucleotide probes revealed the spatial organization of the bacterial species in the bladder: the Ochrobactrum symbiont was located intracellularly inside epithelial cells; the Bacteroidetes were localized close to the epithelium in the lumen of the bladder; and the Bacteroidetes layer was covered with dense beta-proteobacterial cells. These results clearly demonstrate that a simple but organized microbial community exists in the bladder of the medicinal leech.

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.

Die 17 Blasenpaare des Exkretionssystems von Hirudo verbana beherbergen zahlreiche intrazelluläre und extrazelluläre symbiotische Bakterien. RFLP- und 16S-rRNA-Klonbibliotheksanalysen sprechen für sechs koexistierende Arten: Ochrobactrum-, Beta-1-, Beta-2-, Bdellovibrio-, Niabella- und Sphingobacterium-Symbionten (Alpha-, Beta-, Deltaproteobakterien sowie Bacteroidetes). Vier davon wurden in 13 Blutegeln aus zwei Populationen konstant nachgewiesen, bei den übrigen lagen die Infektionsraten bei 20–100 %. Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung zeigte eine räumliche Ordnung: Ochrobactrum intrazellulär im Epithel, Bacteroidetes luminal nahe dem Epithel, darüber dichte Betaproteobakterien.

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