Ny antibiotika fra bakterier fundet i giftige fugle

Fuglen Gulnakket Fløjter, eller Pachycephala schlegelii på latin, fra Papua New Guinea er en mærkelig fugl. Som et giftigt skjold mod rovdyr bærer fuglen batrachotoxin i sin sorte og gule fjerdragt: en potent nervegift, der også benyttes af pilegiftfrøer. Forskerne fandt dog ud af, at fuglen også bærer fjerbeskyttende stoffer i dens fjerdragt, der beskytter den mod mikrobielle angreb. Disse stoffer produceres af symbiotiske bakterier og udskilles fra en kirtel tæt på fuglens hale.

Mens de undersøgte disse symbiotiske bakterier, som tilhører slægten Amycolatopsis, opdagede forskerne hidtil ukendte bioaktive naturstoffer, ja faktisk to helt nye klasser af naturprodukter.

Ph.d.-studerende og førsteforfatter på studiet, Elena Seibel fra Helmholtz Center for Infection Research forklarer:
- "Hvor forskellige organismer lever sammen, er der altid interaktioner, og når vi taler om mikroorganismer, sker denne kommunikation ved hjælp af kemiske signaler. Naturlige produkter, der opdages på denne måde, hjælper ikke kun med at forstå samspillet mellem to organismer bedre, men kan også bidrage til udviklingen af nye anti-infektionsmidler.

Ved hjælp af dyrkningsforsøg og cellebaserede assays viste forskerne, at de stoffer, som bakterierne producerer, har antimikrobielle virkninger. Det var bemærkelsesværdigt, men måske ikke overraskende, at disse nye stoffer er særligt aktive mod bakterier og svampe, der angriber hud og fjer på fugle. "Dette studie var spændende, fordi det gav os mulighed for at undersøge alle trinene fra at få symbiotiske bakterier til at vokse i kultur, til at forstå deres rolle hos fuglene og til at afdække den underliggende biokemi, der giver disse symbiotiske fordele", siger Michael Poulsen, professor ved Biologisk Institut, Københavns Universitet.

- "Dette omfattende arbejde giver ikke alene ny indsigt i, hvordan bakterier, der lever i symbiose med fugle, beskytter deres vært, men studiet understreger også klart vigtigheden af at undersøge symbiotiske bakterier i jagten på nye bioaktive stoffer", siger Kasun Bodawatta, postdoc ved Globe Institute, Københavns Universitet. Kasun isolerede oprindeligt bakterien fra fuglene, mens han var på feltarbejde i Papua Ny Guinea under sit ph.d.-arbejde på Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet.

Ved at kombinere genetiske og strukturelle analyser kunne forskerholdet dechifrere det genetiske grundlag for dannelsen af disse naturlige stoffer, og dermed også bekræfte deres oprindelse i det symbiotiske forhold mellem bakterie og fugl. Identifikationen af sådanne bioaktive naturprodukter har vidtrækkende betydning, navnlig set i lyset af den globale krise med stigende spredning af antibiotikaresistens.

Publikationen: Bacteria from the Amycolatopsis genus associated with a toxic bird secrete protective secondary metabolites

“Behind the paper”: Unravelling the bioactive potential of a bacterial symbiont of a tropical bird