Karides larvalarının (PL) patojenik Vibrio bakterisine karşı koruyucu etkisi, çeşitli bakteriyofajların (bakteriyofajlar) seçimiyle sağlanabilir.
Kuzeybatı Biyolojik Araştırma Merkezi, Nuevo León Özerk Üniversitesi (Meksika), AC Gıda Araştırma ve Geliştirme Merkezi ve Girona Üniversitesi (İspanya) araştırmacıları, vannamei larvalarının Vibrio bakterilerine karşı koruyucu etkilerini değerlendirmek için bir bakteriyofaj kokteylinin (çeşitli bakteriyofajların birleşimi) etkisini inceledi. Bilim insanları, larvaların bakteriyofajlarla tedavi edilmesinin, Vibrio hastalıklarını kontrol altında tuttuğunu ve havuz suyundaki yoğunluğunu azalttığını, çevredeki bakteri topluluklarına zarar vermediğini buldu.
Vibrio popülasyonları ve fajlar
Vibrio bakterileri okyanus ortamında yaygın olarak bulunur ve farklı Vibrio türleri, özellikle pangolin karidesi, balık ve yumuşakçalar olmak üzere su hayvanlarında hastalıkların yayılmasından sorumludur. Vibrio harveyii ve Vibrio campbellii’nin bazı suşları, dünya çapındaki karides kuluçkahanelerinde ve çiftliklerinde görülen hastalık salgınlarında rol oynamaktadır. Bu suşlar ayrıca mercan hastalıklarıyla da ilişkilendirilmiştir.
Araştırmacılar, “Karides larvalarının postlarva evresiyle ilişkili bakteri toplulukları üzerindeki etkilerini araştırmak için hem karidese bağımlı hem de karidese bağımsız yaklaşımlar kullandık” dedi. Çalışmaya göre, faj kokteyli hem in vitro hem de doğal ortamlarda Vibrio türlerinin sayısını önemli ölçüde azalttı.
“Başlangıçta, her iki fajın da AHPND enfeksiyonlu karides çiftliklerinden izole edilen alginolyticus, diabolicus ve parahaemolyticus gibi Vibrio türlerine karşı in vitro olarak litik aktivite (viral replikasyon) gösterdiğini gözlemledik.”
Bakteriyofajlar, belirli bakteri türlerini enfekte edip zayıflatabildikleri için antibiyotiklere yeni bir alternatiftir.
Ayrıca, iki fajın farklı sıcaklık ve tuzluluk seviyelerinde stabil kaldığını gösterdiler. Faj kokteyli ayrıca UV radyasyonuna dirençli ve kloroforma karşı toleranslıydı.
Doğal ortam değerlendirmesi
Doğal ortam değerlendirmesi sırasında, PL karidesleri ticari bir kuluçkahaneden temin edildi ve rastgele dört tedavi grubuna ayrıldı. Birinci grup (PVAB), Vibrio bakterilerinin (alginolyticus, diabolicus ve parahaemolyticus) bir kombinasyonu ile enfekte edildi. Bu gruba faj verilmedi. İkinci grup (PVAP), Vibrio bakterilerinin bir kombinasyonu ile enfekte edildi ve bir faj kokteyli ile tedavi edildi. Üçüncü grup (PVAT), Vibrio bakterilerinin bir kombinasyonu ile enfekte edilmiş ve ikincil bir faj kokteyli ile tedavi edilmiş karideslerden oluştu. Kontrol grubu, faj tedavisi uygulanmamış enfekte olmayan karideslerden oluştu.
Araştırmacılar, faj uygulanmayan gruplardaki havuz suyundaki vibrio sayısının, bakteriyofaj kokteyli ile tedavi edilen gruplardakinden çok daha yüksek olduğunu buldu. “Benzer şekilde, tedavi edilmeyen gruplarda hiçbir faj tespit edilmedi, bu da fajların doğal olarak çevrede bulunmadığını gösteriyor. Aynı zamanda, faj kokteyli ile tedavi edilen gruplarda faj yoğunluğu sabit kaldı,” diye bildiriyorlar.
Bu çalışmanın sonuçlarına göre, histopatolojik inceleme sonrasında, fajla tedavi edilen karideslerde hepatopankreatik B hücrelerinde daha az hasar ve daha fazla lipid birikimi görüldü.
Karides larvaları. Bakteriyofaj kokteyli ile tedavi edilen larvalar, Vibrio hastalıklarına karşı daha dirençliydi.
Fajların bakteri topluluğu üzerindeki etkisi
Bilim insanları, karides bağırsak ortamındaki bakteri topluluğunun yapısı üzerindeki fajların etkisini belirlemek için 16S rRNA gen analizini kullandılar. Karşılaştırmalı analiz, fajla tedavi edilen ve edilmeyen gruplar arasında bakteri topluluğunda istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar ortaya koydu. Bakterileri aile düzeyine göre gruplandıran kategorik analiz, kullanılan tedaviden bağımsız olarak yüksek yoğunlukta Rhodobacteraceae bakterisi olduğunu ortaya koydu.
Araştırmacılar, bakteriyofaj kullanımının potansiyel olarak patojenik Vibrio suşlarının (alginolyticus, diabolicus ve parahaemolyticus) yanı sıra campbellii, jasicida, maritimus, thalassae ve xuii gibi diğer Vibrio suşlarının popülasyonunu azalttığını savunuyorlar.
Araştırmacılar şu sonuca vardılar: “Her iki faj da, hem in vitro hem de doğal ortamda patojenik Vibrio türlerinin büyümesini engelleyebildi. Dahası, faj kokteyli, karides larvalarının postlarva evresindeki Vibrionaceae popülasyonunu etkili ve seçici bir şekilde baskıladı.”
Araştırmacılar, bu özelliğin bir avantaj olabileceğini, çünkü diğer bakterilerin popülasyonunu değiştirmeden belirli patojenleri hedef almayı sağladığını belirtti. “Faj kokteyli, Vibrio türlerinin neden olduğu hastalıklarla mücadelede (farmasötik) yöntemlere bir alternatiftir, çünkü bakteriler azalır ve sistemde kalan fajlar çoğalır, böylece hastalığın doğal Vibrionaceae popülasyonu veya dirençli mutant suşlarla yeniden ortaya çıkması önlenir.”
