يظهر ذباب الجندي الأسود المحتمل كمصدر لمضادات الميكروبات
بقلم جون ب. روش ، دكتوراه
ترجمة الدكتور طارق مردود
"التنقيب عن الببتيدات المعزولة من ذبابة الجندي الأسود (Diptera: Stratiomyidae) مع النشاط المضاد للميكروبات ضد هيليكوباكتر بيلوري (كامبيلوباكتراليس: هيليكوباكتراسي)"
في دراسة جديدة نشرت في ديسمبر 2019 ، تم عزل الببتيدات المضادة للميكروبات من يرقات ذ باب الجندي الأسود (Hermetia illucens) التي تم حقنها ببكتريا Escherichia colibacteria. تم اكتشاف أربعة من الببتيدات التي تمنع بكتيريا هيليكوباكتر بيلوري ، والتي تبين أن يرقات ذباب الجندي الأسود لديها وعد كمصدر للعوامل المضادة للميكروبات التي يمكن استخدامها للوقاية من الأمراض.
ْ
(الصورة من معهد البحوث في جامعة بول ساباتييه)- (تصوير توم ناتشراليست ، توم [فلوسيبيب] ، CC-BY-4.0)
هيليكوباكتر بيلوري هي بكتيريا سلبية الغرام مسببة للأمراض تصيب ثلثي الناس في جميع أنحاء العالم. في كثير من الأفراد ، لا يسبب أي أعراض ، لكنه يمكن أن يسبب التهاب المعدة والقرحة ، وفي بعض الحالات ، سرطان المعدة. هناك نسبة متزايدة من سلالات H. pylori تقاوم المضادات الحيوية ، مما يخلق حاجة لمركبات مضادات الميكروبات من مصادر جديدة. أحد المصادر المحتملة لمثل هذه المركبات هي يرقات ذبابة الجندي الأسود (Hermetia illucens).
يعيش الجندي الأسود في المواد العضوية المتحللة الغنية بالبكتيريا مثل السماد ، وهي موضوع واعد لبحوث المضادات الحيوية لأن العيش في بيئة غنية بالبكتيريا يتطلب وجود نظام مناعي فعال. قامت دانييلا ألفاريز وزملاؤها من فريق بحث دولي من بيرو وفرنسا ومقرها في جامعة كايتانو هيريديا بجامعة كاليفورنيا بعزل سلاسل الأحماض الأمينية الصغيرة التي تسمى الببتيدات من يرقات ذبابة الجندي الأسود ، وقد اكتشفوا أن العديد من الببتيدات لديها مقاومة قوية لنشاط هيليكوباكتريوم بيلوري. تم الإبلاغ عن أبحاثهم في ديسمبر 2019 في مجلة علوم الحشرات المفتوحة الوصول.
الببتيدات المضادة للميكروبات هي جزء من المناعة الفطرية للحشرات. حددت الأبحاث السابقة في عام 2018 في ذباب الجندي الأسود 53 جين التي قد ترمز للببتيدات المضادة للميكروبات. في الدراسة التي قام بها ألفاريز وزملاؤه ، عزلوا الببتيدات من يرقات الجندي الأسود واختبروا تأثيرها على بكتيريا هـ. بيلوري. للحث على الاستجابة المناعية ، تم حقن بعض اليرقات المحفوظة في المختبر مع بكتيريا الإشريكية القولونية غير الممرضة. لم يتم حقن اليرقات في المجموعة الضابطة مع الإشريكية القولونية.
في دراسة تفحصت إمكانات ذبابة الجندي الأسود كمصدر لمركبات المضادات الحيوية ، قام باحثون بقيادة دانييلا ألفاريز في جامعة كايتانو هيريديا بجامعة يريفان بحقن يرقات ذبابة الجندي الأسود مع بكتيريا الإشريكية القولونية للحث على الاستجابة المناعية. ثم قاموا بجمع وعزل سلاسل الأحماض الأمينية الصغيرة التي تسمى الببتيدات من اليرقات واختبارها لخصائصها المضادة للمضادات الحيوية. تم العثور على أربعة ببتيدات لها آثار مثبطة على البكتيريا هيليكوباكتر بيلوري.
جمع الباحثون الببتيدات من الدملمف من اليرقات باستخدام محقنة ، ثم طهروا الببتيدات ، ثم اختبروها لمضادات لنشاط H. بيلوري باستخدام مقايسة منطقة تثبيط. في هذا الاختبار ، تم إنشاء لوحات أجار تحتوي على خلايا بيلوري H. ثم تم إحداث ثقوب في الأجار وأضيفت عينات من الببتيدات إلى الثقوب. بعد فترة حضانة مدتها 72 ساعة ، قاس الباحثون إلى أي مدى حالت عينة الببتيد دون نشاط بكتيريا H. pylori. وجدوا أكثر من 90 ببتيد في تحليلهم ، أربعة منهم قرروا أنهم كانوا أكثر وضوحا لمكافحة نشاط H. بيلوري. تم العثور على اليرقات التي تم حقنها بـ E.coli فقط الببتيدات المضادة لميكروبات هـ. بيلوري ، مشيرا إلى أن هذه الببتيدات تم إنتاجها استجابة للتعرض للبكتيريا.
عندما سئل عن الخطوات التالية في هذا البحث ، يقول المؤلف المشارك كيفن ويلكنسون ، "إن الخطوة الإضافية الأولى هي تحديد تسلسل الببتيدات المنقى. هذا من شأنه أن يسمح لإعداد واسع النطاق للببتيد. بهذه الطريقة ، يمكن أن نحصل على صورة أكثر وضوحًا عن المكون المضاد لسلالات مختلفة من نشاط هـ. بيلوري ضد المضادات الحيوية. "
يهتم ويلكنسون وزملاؤه أيضًا باختبار ما إذا كان أي من الببتيدات المعزولة المضادة للميكروبات لها نشاط ضد مسببات الأمراض الأخرى. يقول ويلكنسون: "في قتالها ضد الإشريكية القولونية ، أنتج الجندي الأسود الذباب المضاد لـ H. بيلوري الببتيدات المضادة للميكروبات. ولأن ذباب الجندي الأسود كان يحارب عدوى الإشريكية القولونية ، فمن المحتمل أن الببتيدات المنعزلة قد تمنع بعض الميكروبات الأخرى ، بما في ذلك الإشريكية القولونية والبكتيريا ذات الصلة. "يمكن أن يوفر التفاعل التبادلي هذا فوائد عملية إضافية لعلاج الالتهابات.
يهتم الفارز وزملاؤه أيضًا بالبتيدات المضادة للميكروبات الأخرى التي اكتشفت في دراستهم. ووجدوا أن يرقات الجندي الأسود تنتج أكثر من 90 ببتيداً رداً على تلقيحها بالإشريكية القولونية. "ماذا تفعل الببتيدات الأخرى؟" يسأل ويلكينسون. "ربما يكون لهذه الأنشطة نشاط ضد الميكروبات الأخرى ذات الأهمية الطبية أو العلمية."
هذه الدراسة مثيرة في إظهار أن الحشرات لديها مصادر كمركبات مضادة للميكروبات للاستخدام الطبي. بالنظر إلى التنوع الهائل للحشرات كطبقة ، فإن هذا يشير إلى أن وعاء التنقيب البيولوجي الخاص بهم ضخم. قد تكون هذه المركبات الجديدة ذات قيمة خاصة في حالات البكتيريا المقاومة للأدوية مثل H. pylori أو غيرها من أنواع العدوى التي يصعب علاجها.
مجلة علوم الحشرات
جون ب. روش ، دكتوراه ، مؤلف وبيولوجي ومعلم مكرس لجعل العلوم الدقيقة واضحة ويمكن الوصول إليها. مدير الدراسات العلمية للإنتاج وأستاذ مساعد بكلية الصليب المقدس ، وقد نشر الدكتور روش أكثر من 200 مقالة وكتب تدرس على نطاق واسع حول العلوم. لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة https://authorjohnproche.com.
بقلم جون ب. روش ، دكتوراه
ترجمة الدكتور طارق مردود
"التنقيب عن الببتيدات المعزولة من ذبابة الجندي الأسود (Diptera: Stratiomyidae) مع النشاط المضاد للميكروبات ضد هيليكوباكتر بيلوري (كامبيلوباكتراليس: هيليكوباكتراسي)"
في دراسة جديدة نشرت في ديسمبر 2019 ، تم عزل الببتيدات المضادة للميكروبات من يرقات ذ باب الجندي الأسود (Hermetia illucens) التي تم حقنها ببكتريا Escherichia colibacteria. تم اكتشاف أربعة من الببتيدات التي تمنع بكتيريا هيليكوباكتر بيلوري ، والتي تبين أن يرقات ذباب الجندي الأسود لديها وعد كمصدر للعوامل المضادة للميكروبات التي يمكن استخدامها للوقاية من الأمراض.
ْ
(الصورة من معهد البحوث في جامعة بول ساباتييه)- (تصوير توم ناتشراليست ، توم [فلوسيبيب] ، CC-BY-4.0)
هيليكوباكتر بيلوري هي بكتيريا سلبية الغرام مسببة للأمراض تصيب ثلثي الناس في جميع أنحاء العالم. في كثير من الأفراد ، لا يسبب أي أعراض ، لكنه يمكن أن يسبب التهاب المعدة والقرحة ، وفي بعض الحالات ، سرطان المعدة. هناك نسبة متزايدة من سلالات H. pylori تقاوم المضادات الحيوية ، مما يخلق حاجة لمركبات مضادات الميكروبات من مصادر جديدة. أحد المصادر المحتملة لمثل هذه المركبات هي يرقات ذبابة الجندي الأسود (Hermetia illucens).
يعيش الجندي الأسود في المواد العضوية المتحللة الغنية بالبكتيريا مثل السماد ، وهي موضوع واعد لبحوث المضادات الحيوية لأن العيش في بيئة غنية بالبكتيريا يتطلب وجود نظام مناعي فعال. قامت دانييلا ألفاريز وزملاؤها من فريق بحث دولي من بيرو وفرنسا ومقرها في جامعة كايتانو هيريديا بجامعة كاليفورنيا بعزل سلاسل الأحماض الأمينية الصغيرة التي تسمى الببتيدات من يرقات ذبابة الجندي الأسود ، وقد اكتشفوا أن العديد من الببتيدات لديها مقاومة قوية لنشاط هيليكوباكتريوم بيلوري. تم الإبلاغ عن أبحاثهم في ديسمبر 2019 في مجلة علوم الحشرات المفتوحة الوصول.
الببتيدات المضادة للميكروبات هي جزء من المناعة الفطرية للحشرات. حددت الأبحاث السابقة في عام 2018 في ذباب الجندي الأسود 53 جين التي قد ترمز للببتيدات المضادة للميكروبات. في الدراسة التي قام بها ألفاريز وزملاؤه ، عزلوا الببتيدات من يرقات الجندي الأسود واختبروا تأثيرها على بكتيريا هـ. بيلوري. للحث على الاستجابة المناعية ، تم حقن بعض اليرقات المحفوظة في المختبر مع بكتيريا الإشريكية القولونية غير الممرضة. لم يتم حقن اليرقات في المجموعة الضابطة مع الإشريكية القولونية.
في دراسة تفحصت إمكانات ذبابة الجندي الأسود كمصدر لمركبات المضادات الحيوية ، قام باحثون بقيادة دانييلا ألفاريز في جامعة كايتانو هيريديا بجامعة يريفان بحقن يرقات ذبابة الجندي الأسود مع بكتيريا الإشريكية القولونية للحث على الاستجابة المناعية. ثم قاموا بجمع وعزل سلاسل الأحماض الأمينية الصغيرة التي تسمى الببتيدات من اليرقات واختبارها لخصائصها المضادة للمضادات الحيوية. تم العثور على أربعة ببتيدات لها آثار مثبطة على البكتيريا هيليكوباكتر بيلوري.
جمع الباحثون الببتيدات من الدملمف من اليرقات باستخدام محقنة ، ثم طهروا الببتيدات ، ثم اختبروها لمضادات لنشاط H. بيلوري باستخدام مقايسة منطقة تثبيط. في هذا الاختبار ، تم إنشاء لوحات أجار تحتوي على خلايا بيلوري H. ثم تم إحداث ثقوب في الأجار وأضيفت عينات من الببتيدات إلى الثقوب. بعد فترة حضانة مدتها 72 ساعة ، قاس الباحثون إلى أي مدى حالت عينة الببتيد دون نشاط بكتيريا H. pylori. وجدوا أكثر من 90 ببتيد في تحليلهم ، أربعة منهم قرروا أنهم كانوا أكثر وضوحا لمكافحة نشاط H. بيلوري. تم العثور على اليرقات التي تم حقنها بـ E.coli فقط الببتيدات المضادة لميكروبات هـ. بيلوري ، مشيرا إلى أن هذه الببتيدات تم إنتاجها استجابة للتعرض للبكتيريا.
عندما سئل عن الخطوات التالية في هذا البحث ، يقول المؤلف المشارك كيفن ويلكنسون ، "إن الخطوة الإضافية الأولى هي تحديد تسلسل الببتيدات المنقى. هذا من شأنه أن يسمح لإعداد واسع النطاق للببتيد. بهذه الطريقة ، يمكن أن نحصل على صورة أكثر وضوحًا عن المكون المضاد لسلالات مختلفة من نشاط هـ. بيلوري ضد المضادات الحيوية. "
يهتم ويلكنسون وزملاؤه أيضًا باختبار ما إذا كان أي من الببتيدات المعزولة المضادة للميكروبات لها نشاط ضد مسببات الأمراض الأخرى. يقول ويلكنسون: "في قتالها ضد الإشريكية القولونية ، أنتج الجندي الأسود الذباب المضاد لـ H. بيلوري الببتيدات المضادة للميكروبات. ولأن ذباب الجندي الأسود كان يحارب عدوى الإشريكية القولونية ، فمن المحتمل أن الببتيدات المنعزلة قد تمنع بعض الميكروبات الأخرى ، بما في ذلك الإشريكية القولونية والبكتيريا ذات الصلة. "يمكن أن يوفر التفاعل التبادلي هذا فوائد عملية إضافية لعلاج الالتهابات.
يهتم الفارز وزملاؤه أيضًا بالبتيدات المضادة للميكروبات الأخرى التي اكتشفت في دراستهم. ووجدوا أن يرقات الجندي الأسود تنتج أكثر من 90 ببتيداً رداً على تلقيحها بالإشريكية القولونية. "ماذا تفعل الببتيدات الأخرى؟" يسأل ويلكينسون. "ربما يكون لهذه الأنشطة نشاط ضد الميكروبات الأخرى ذات الأهمية الطبية أو العلمية."
هذه الدراسة مثيرة في إظهار أن الحشرات لديها مصادر كمركبات مضادة للميكروبات للاستخدام الطبي. بالنظر إلى التنوع الهائل للحشرات كطبقة ، فإن هذا يشير إلى أن وعاء التنقيب البيولوجي الخاص بهم ضخم. قد تكون هذه المركبات الجديدة ذات قيمة خاصة في حالات البكتيريا المقاومة للأدوية مثل H. pylori أو غيرها من أنواع العدوى التي يصعب علاجها.
مجلة علوم الحشرات
جون ب. روش ، دكتوراه ، مؤلف وبيولوجي ومعلم مكرس لجعل العلوم الدقيقة واضحة ويمكن الوصول إليها. مدير الدراسات العلمية للإنتاج وأستاذ مساعد بكلية الصليب المقدس ، وقد نشر الدكتور روش أكثر من 200 مقالة وكتب تدرس على نطاق واسع حول العلوم. لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة https://authorjohnproche.com.
تعليقات
إرسال تعليق