Морские вампиры: устойчивые внутренние ассоциации между бактериями и питающимися кровью морскими кольчатыми червями и ракообразными

Persistent bacterial presence is believed to play an important role in host adaptation to specific niches that would otherwise be unavailable, including the exclusive consumption of blood by invertebrate parasites. Nearly all blood-feeding animals examined so far host internal bacterial symbionts that aid in some essential aspect of their nutrition. Obligate blood-feeding (OBF) invertebrates exist in the oceans, yet symbiotic associations between them and beneficial bacteria have not yet been explored. This study describes the microbiome of 6 phylogenetically-diverse species of marine obligate blood-feeders, including leeches (both fish and elasmobranch specialists; e.g., Pterobdella, Ostreobdella, and Branchellion), isopods (e.g., Elthusa and Nerocila), and a copepod (e.g., Lernanthropus). Amplicon sequencing analysis revealed the blood-feeding invertebrate microbiomes to be low in diversity, compared to host fish skin surfaces, seawater, and non-blood-feeding relatives, and dominated by only a few bacterial genera, including Vibrio (100% prevalence and comprising 39%-81% of the average total recovered 16S rRNA gene sequences per OBF taxa). Vibrio cells were localized to the digestive lumen in and among the blood meal for all taxa examined via fluorescence microscopy. For Elthusa and Branchellion, Vibrio cells also appeared intracellularly within possible hemocytes, suggesting an interaction with the immune system. Additionally, Vibrio cultivated from four of the obligate blood-feeding marine taxa matched the dominant amplicons recovered, and all but one was able to effectively lyse vertebrate blood cells. Bacteria from 2 additional phyla and 3 families were also regularly recovered, albeit in much lower abundances, including members of the Oceanospirillaceae, Flavobacteriacea, Porticoccaceae, and unidentified members of the gamma-and betaproteobacteria, depending on the invertebrate host. For the leech Pterobdella, the Oceanospirillaceae were also detected in the esophageal diverticula. For two crustacean taxa, Elthusa and Lernanthropus, the microbial communities associated with brooded eggs were very similar to the adults, indicating possible direct transmission. Virtually nothing is known about the influence of internal bacteria on the success of marine blood-feeders, but this evidence suggests their regular presence in marine parasites from several prominent groups.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Охарактеризован микробиом шести филогенетически разнообразных морских облигатных кровососов: пиявок (Pterobdella, Ostreobdella, Branchellion), изопод (Elthusa, Nerocila) и копеподы (Lernanthropus). Микробиомы отличались низким разнообразием и доминированием Vibrio (встречаемость 100%, 39–81% последовательностей гена 16S рРНК в среднем на таксон); клетки вибрионов локализованы в пищеварительном просвете, у Elthusa и Branchellion — также внутри возможных гемоцитов. Все культивированные штаммы Vibrio, кроме одного, эффективно лизировали клетки крови позвоночных. Микробиота яиц Elthusa и Lernanthropus близка к взрослым особям, что указывает на возможную прямую передачу.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →