Florida Atlantic Üniversitesi’nden ve çeşitli uluslararası kurumlardan araştırmacılar tarafından yürütülen bir araştırma, ölümcül insan hastalıklarına neden olabilen Vibrio bakterisinin, plastik deniz döküntülerine ve Sargassum adlı bir türe hızla yapışabildiğini ve potansiyel olarak uyum sağlayabildiğini ortaya çıkardı. Sargasso Denizi’nde ve ötesinde bulunan, hızla yayılan deniz yosunu türü. Bu çalışma, ilk kez bir Vibrio spp. genomu, Sargassum ve plastik deniz kalıntılarıyla artan insan etkileşimi ile ilişkili potansiyel sağlık risklerini vurguluyor ve araştırmacılar, riskler kapsamlı bir şekilde araştırılana kadar Sargassum biyokütlesinin toplanması ve işlenmesi konusunda dikkatli olunmasını tavsiye ediyor.
{6 }Karayipler’de ve Sargasso Denizlerinde yapılan genomik çalışma, plastik atıklardan elde edilen ilk vibrio bakteri grubunu ifade ediyor.
Son araştırmalar, Sargassum türleri, plastik deniz atığı ve Vibrio bakterileri arasındaki etkileşimin nasıl mükemmel “patojen”i yarattığını ortaya çıkardı. ” deniz biyoçeşitliliği ve halk sağlığı için tehdit oluşturuyor. Küresel sularda yaygın olarak bulunan Vibrio bakterileri, denizle ilgili insan ölümlerinin önde gelen nedenidir. Örneğin, genellikle et yiyen bakteri olarak bilinen Vibrio vulnificus, deniz ürünlerinin tüketilmesi nedeniyle gıda kaynaklı ciddi hastalıklara neden olabilir ve enfeksiyonlara ve açık yaralardan ölüme yol açabilir.
2011’den itibaren, Sargasso Denizi’nde ve Büyük Atlantik Sargassum Kuşağı gibi diğer açık okyanus alanlarında bir tür serbest yaşayan kahverengi makroalg olan Sargassum’un varlığı ve plajlarda meydana gelen düzenli ve olağandışı deniz yosunu birikim olayları. Ek olarak, başlangıçta Sargasso Denizi’nin yüzey sularında keşfedilen plastik deniz atığı, deniz ekosistemindeki doğal maddelerden onlarca yıl daha uzun süre varlığını sürdürmesi ve uzun ömürlü olması nedeniyle küresel bir sorun haline geldi.
Şu anda çok az şey var vibriosların Sargassum ile ekolojik ilişkisi hakkında bilinenler. Ayrıca, plastik deniz atıklarını ve Sargassum’u kolonileştiren vibriosların insanları potansiyel olarak enfekte edip edemeyeceğine dair genomik ve metagenomik kanıtlar eksiktir. Yaz hızlanırken ve Sargassum’u yeniden kullanmak için yenilikçi çözümler bulma çabaları sürerken, bu substratlar halk sağlığı için üçlü bir tehdit oluşturabilir mi?
(Soldaki kan agar testi; β hemoliz fenotipi sağda): Plastikten türetilmiş Vibrio izolatlarının yüzde 40’ından fazlası, patojenik potansiyelle tutarlı olarak hemolitik aktivite sergiledi. Kredi: Tracy Mincer, Florida Atlantic Üniversitesi
Florida Atlantic Üniversitesi’nden araştırmacılar ve ortak çalışanlar, Karayipler’den toplanan yılan balığı larvalarından, plastik deniz kalıntılarından, Sargassum’dan ve deniz suyu örneklerinden izole edilen 16 Vibrio kültivarının genomlarını tam olarak sıraladılar ve Kuzey Atlantik Okyanusu’nun Sargasso denizleri. Keşfettikleri şey, Vibrio patojenlerinin mikroplastiklere “yapışmak” gibi benzersiz bir yeteneğe sahip olduğu ve bu mikropların plastiğe uyum sağlamakta olabileceğidir.
“Plastik, deniz ortamlarına giren ve yalnızca ortalıkta bulunan yeni bir elementtir. FAU Harbour Branch Oşinografi Enstitüsü ve Harriet L. Wilkes Onur Koleji’nde ilgili baş yazar ve biyoloji yardımcı doçenti Ph.D. “Laboratuvar çalışmalarımız, bu Vibrio’ların son derece agresif olduğunu ve dakikalar içinde plastiği bulup ona yapışabildiğini gösterdi. Ayrıca mikropların plastiklere yapışmak için kullandıkları bağlanma faktörleri olduğunu ve bunun, patojenlerin kullandığı mekanizmayla aynı olduğunu bulduk.”
Water Research dergisinde yayınlanan çalışma, açık okyanus titreşimlerinin bazıları potansiyel yeni türleri temsil eden, patojenik ve düşük besin alma genlerinin bir karışımına sahip olan, pelajik yaşam alanlarını ve kolonize ettikleri substratları ve konakçıları yansıtan, şimdiye kadar tanımlanmamış bir mikrop grubunu temsil eder. Metagenom birleştirilmiş genomu (MAG) kullanan bu çalışma, ilk Vibrio spp’yi temsil eder. plastik atıklardan birleştirilmiş genom.
Bazı ekime dayalı veriler, kıyıya vurmuş Sargassum’un yüksek miktarda Vibrio bakterisi barındırdığını gösteriyor. Kredi: Brian Lapointe, FAU Harbour Branch
Çalışma, kolera ve kolera olmayan bakteri suşları ile yakından ilişkili omurgalı patojen genlerini vurguladı. Kültivarların fenotip testi, hızlı biyofilm oluşumunu, hemolitik ve lipofosfolitik aktiviteleri, patojenik potansiyelle tutarlı olarak doğruladı.
Araştırmacılar ayrıca, zonula’nın toksini veya ilk olarak Vibrio cholerae’de açıklanan ve vücuttan atılan salgılanan bir toksin olan “zot” genlerini tıkadığını da keşfettiler. Bağırsak geçirgenliğini artırır, buldukları vibriolarda en çok tutulan ve seçilen genlerden bazılarıydı. Bu vibrioslar bağırsaktan giriyor, bağırsaklarda sıkışıp bu şekilde bulaşıyor gibi görünüyor.
“Keşfettiğimiz bir başka ilginç şey de, ‘zot’ genleri adı verilen ve sızdıran bağırsak sendromuna neden olan bir dizi gen. dedi Kıymetli. “Örneğin, bir balık bir parça plastik yerse ve bu Vibrio tarafından enfekte olursa, bu da bağırsak sızdırmasına ve ishale yol açarsa, Sargassum büyümesini ve çevredeki diğer organizmaları uyarabilecek nitrojen ve fosfat gibi atık besinleri serbest bırakır.”
Bulgular bazı Vibrio spp. Bu ortamda, hem bitki hem de hayvan konukçularını hedef alan ‘omnivor’ bir yaşam tarzına ve oligotrofik koşullarda devam etme becerisine sahiptir. Artan insan-Sargassum-plastik deniz enkazı etkileşimleri ile bu substratların ilişkili mikrobiyal florası, güçlü fırsatçı patojenleri barındırabilir. Daha da önemlisi, ekime dayalı bazı veriler kıyıya vurmuş Sargassum’un yüksek miktarda Vibrio bakteri barındırdığını gösteriyor.
“Bu noktada kimsenin bu mikropları ve onların enfeksiyonlara neden olma yeteneklerini gerçekten dikkate aldığını sanmıyorum” dedi. Kıyma makinesi “Halkın bu ilişkili risklerden haberdar olmasını gerçekten istiyoruz. Riskler daha kapsamlı bir şekilde keşfedilene kadar özellikle Sargassum biyokütlesinin hasadı ve işlenmesi konusunda dikkatli olunmalıdır.”
Referans: “Sargasso Sea Vibrio bakterisi: Tedirgin bir habitatta yeterince keşfedilmemiş potansiyel patovarlar”, Tracy J. Mincer, Ryan P. Bos, Erik R. Zettler, Shiye Zhao, Alejandro A. Asbun, William D. Orsi, Vincent S. Guzzetta ve Linda A. Amaral-Zettler, 3 Mayıs 2023, Water Research.
DOI: 10.1016/j.watres.2023.120033
Çalışmanın ortak yazarları, NIOZ Hollanda Kraliyet Deniz Araştırmaları Enstitüsü’nü, Japonya Deniz-Yer Bilimi ve Teknolojisi Ajansı’nı, Münih Ludwig Maximilian Üniversitesi’ni, Almanya, Emory Üniversitesi, Amsterdam Üniversitesi ve Deniz Biyolojisi Laboratuvarı.
Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı (NSF) (Mincer’e verilen OCE-1155671 hibesi), FAU Dünya Standartlarında Fakülte ve Burs Programı tarafından desteklenmiştir. (Mincer’e verildi), NSF (OCE-1155571’i hibe edin, Ph.D. Linda A. Amaral-Zettler’e verildi, ilgili yazar, NIOZ), NSF (OCE-1155379’u Ph.D. Erik R. Zettler’e verin, ortak yazar, NIOZ), NSF TUES hibesi (DUE-1043468, Linda Zettler ve Erik Zettler’e verilmiştir).