Halofile – organizmy wciąż nieznane

W roku 1990 Carl Woese (amerykański mikrobiolog i fizyk) wprowadził pojęcie domeny, jako najwyższej kategorii taksonomicznej i podzielili świat organizmów żywych na: Bacteria, Eucarya i Archaea.

- Archeony, są to jednokomórkowe mikroorganizmy pozbawione jądra komórkowego, które charakteryzują się zdolnością życia w ekstremalnych warunkach. Mimo, że pod mikroskopem przypominają bakterie, według badaczy to właśnie z Archaea wyewoluowały późniejsze organizmy jądrowe. Archeony, jako ekstromofile zasiedlają m.in. okolice kominów hydrotermalnych, kopalnie soli, a także potwierdzono ich obecność w próbkach soli kuchennej; mogą również stanowić element mikroflory organizmów wyższych, w tym człowieka – mówi mgr Krzysztof Krawczyk z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŁ, realizujący projekt badawczy.

Jedną z najciekawszych grup archeonów, budzących zainteresowanie badaczy w ostatnich latach, są halofile - organizmy, które wymagają do wzrostu stężenia soli wyższego od 10% NaCl. Halofile występują w środowiskach na całym świecie - od naturalnych solanek w basenach morskich do kopalni soli dzięki doskonale rozwiniętym mechanizmom adaptacji komórkowej i enzymatycznej do środowiska.

Środowisko soli od lat jest wykorzystywane w haloterapii, która jest formą leczenia uzdrowiskowego, gdzie wykorzystywana jest sól w różnych postaciach. Pozytywny wpływ soli i mikroklimatu morskiego na zdrowie ludzi stał się powodem, dla którego odtwarza się ten klimat w grotach solnych. Leczenie haloterapią przynosi ulgę w takich jednostkach chorobowych układu oddechowego jak: astma, mukowiscydoza i przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), a także w schorzeniach skórnych, czy chorobach kardiologicznych.

- Osoby chore po powrocie z sanatorium często czują się lepiej. Czy to efekt wypoczynku, mikroklimatu solnego, a może drobnoustrojów obecnych w tym środowisku? W związku z faktem, iż nadal nieznany jest mechanizm oddziaływania halofili na organizm człowieka w przyznanym projekcie postanowiłem opracować model, w którym zostaną sprawdzone oddziaływania tych drobnoustrojów z ludzkimi komórkami układu odpornościowego – mówi mgr Krzysztof Krawczyk.

W prezentowanym projekcie zostaną wykorzystane dwa szczepy archeonów halofilnych. Pierwszy z nich - Halorhabdus rudnickae - został wyizolowany przez zespół biologów z UŁ w 2016r z terenu poeksploatacyjnego Barycz znajdującego się na terenie kopalni Soli w Wieliczce, we współpracy ze światowej sławy ekspertem w dziedzinie badania drobnoustrojów ekstremalnych - prof. Miltonem S da Costa z University of Coimbra w Portugalii. Drugi szczep Natrinema salaciae został wyizolowany przez zespół prof. M.S da Costa w 2012r z jeziora Medee Lake z Basenu Morza Śródziemnego.

Główną rolą układu odpornościowego jest rozpoznawanie oraz zwalczanie zagrożeń. Jednym z najważniejszych elementów sprawnie działającego systemu immunologicznego jest komórka dendrytyczna (KD), która łączy elementy odporności wrodzonej oraz nabytej.

- Działanie naszego układu odpornościowego jest coraz lepiej poznane. Wiemy dużo na temat rozpoznawania drobnoustrojów chorobotwórczych, mechanizmów zabijania patogenów czy sposobów wzbudzania pamięci immunologicznej. Nie wiemy jednak niemal nic o rozpoznawaniu archeonów przez nasz system odpornościowy oraz typie odpowiedzi indukowanej przez te drobnoustroje– wyjaśnia mgr Krzysztof Krawczyk.

Wyniki uzyskane w projekcie pozwolą zrozumieć dotychczas nieznane efekty interakcji komórek dendrytycznych z halofilami i umożliwią dokładniejsze poznanie ich wpływu na stan zdrowia ludzi.

W najnowszym konkursie Narodowego Centrum Nauki, PRELUDIUM 14, młodzi naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego zdobyli aż 10 dofinansowań na prowadzenie badań. Zwycięzcy reprezentują siedem wydziałów UŁ. Jednym z laureatów jest magister Krzysztof Krawczyk z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego ze swoim projektem Opracowanie modelu wykorzystania drobnoustrojów halofilnych prezentowanych przez komórki dendrytyczne, jako modulatora odpowiedzi immunologicznej w reakcjach zapalnych. Konkurs NCN adresowany jest do osób rozpoczynających karierę naukową, nieposiadających stopnia doktora.