Odejdź od tropikalnych lasów deszczowych i raf koralowych – najnowsze hotspot oferujące inspirującą różnorodność biologiczną znajduje się nie dalej niż Twoja łazienka.
W nowym badaniu przeprowadzonym pod kierunkiem Northwestern University mikrobiolodzy odkryli, że główki prysznica i szczoteczki do zębów roją się od niezwykle zróżnicowanej kolekcji wirusów, z których większość nigdy wcześniej nie była widziana.
Choć może to brzmieć złowieszczo, dobra wiadomość jest taka, że wirusy te nie atakują ludzi. Ich celem są bakterie.
Mikroorganizmy zebrane w badaniu to bakteriofag, czyli „fag”, rodzaj wirusa, który infekuje i replikuje się wewnątrz bakterii. Chociaż badacze niewiele o nich wiedzą, ostatnio fagi przykuły uwagę ze względu na ich potencjalne zastosowanie w leczeniu infekcji bakteryjnych odpornych na antybiotyki. A nieznane wcześniej wirusy czające się w naszych łazienkach mogą stać się skarbnicą materiałów do badania tych zastosowań.
Wyniki badania zostaną opublikowane w środę (9 października) w czasopiśmie Frontiers in Microbiomes.
„Liczba wirusów, które znaleźliśmy, jest absolutnie ogromna” – stwierdziła Erica M. Hartmann z Northwestern, która kierowała badaniem. „Znaleźliśmy wiele wirusów, o których niewiele wiemy, i wiele innych, których nigdy wcześniej nie widzieliśmy. To niesamowite, jak wiele niewykorzystanej różnorodności biologicznej kryje się wokół nas. I nawet nie trzeba daleko szukać, aby je znaleźć; jest tuż pod naszymi nosy.”
Hartmann, mikrobiolog pracujący w pomieszczeniach zamkniętych, jest profesorem nadzwyczajnym inżynierii lądowej i środowiskowej w McCormick School of Engineering w Northwestern oraz członkiem Centrum Biologii Syntetycznej.
Powrót „Operacji Pottymouth”
Nowe badanie stanowi kontynuację wcześniejszych badań, w których Hartmann i jej współpracownicy z Uniwersytetu Kolorado w Boulder scharakteryzowali bakterie żyjące na szczoteczkach do zębów i słuchawkach prysznicowych. W poprzednich badaniach naukowcy poprosili ludzi o przesłanie zużytych szczoteczek do zębów i wacików wraz z próbkami pobranymi ze słuchawek prysznicowych.
Zainspirowany obawą, że spłukiwana toaleta może wytworzyć chmurę cząstek aerozolu, Hartmann czule nazwał badanie dotyczące szczoteczki do zębów „Operacją Pottymouth”.
„Ten projekt powstał jako ciekawostka” – powiedział Hartmann. „Chcieliśmy wiedzieć, jakie drobnoustroje żyją w naszych domach. Jeśli pomyślimy o środowisku wewnętrznym, drobnoustrojom naprawdę trudno jest przetrwać na powierzchniach takich jak stoły i ściany. Mikroby wolą środowiska z wodą. A gdzie jest woda? W naszych słuchawkach prysznicowych i na naszych szczoteczkach do zębów.”
Różnorodność i możliwości
Po scharakteryzowaniu bakterii Hartmann następnie wykorzystał sekwencjonowanie DNA do zbadania wirusów żyjących w tych samych próbkach. Natychmiast została zdumiona. W sumie próbki zawierały ponad 600 różnych wirusów i nie było dwóch identycznych próbek.
„W zasadzie nie zaobserwowaliśmy żadnego pokrywania się typów wirusów w słuchawkach prysznicowych i szczoteczkach do zębów” – powiedział Hartmann. „Zaobserwowaliśmy także bardzo niewielkie nakładanie się dwóch próbek. Każda głowica prysznicowa i każda szczoteczka do zębów są jak osobna mała wyspa. To tylko podkreśla niesamowitą różnorodność występujących tam wirusów”.
Chociaż wśród wszystkich próbek znaleziono niewiele wzorców, Hartmann i jej zespół zauważyli więcej mykobakteriofagów niż innych typów fagów. Mykobakteriofagi zakażają prątki, gatunek chorobotwórczy wywołujący choroby takie jak trąd, gruźlica i przewlekłe infekcje płuc. Hartmann wyobraża sobie, że pewnego dnia badacze będą w stanie wykorzystać mykobakteriofagi do leczenia tych i innych infekcji.
„Moglibyśmy wyobrazić sobie pobranie tych mykobakteriofagów i wykorzystanie ich do oczyszczenia instalacji wodno-kanalizacyjnej z patogenów” – powiedziała. „Chcemy przyjrzeć się wszystkim funkcjom, jakie mogą mieć te wirusy i dowiedzieć się, jak możemy je wykorzystać”.
Większość drobnoustrojów „nie spowoduje, że będziemy chorzy”
Jednak w międzyczasie Hartmann ostrzega ludzi, aby nie martwili się niewidzialną dziką przyrodą zamieszkującą nasze łazienki. Zamiast sięgać po wybielacz, ludzie mogą namoczyć główkę prysznica w occie, aby usunąć osad z wapnia, lub po prostu umyć je zwykłym mydłem i wodą. Hartmann mówi, że ludzie powinni regularnie wymieniać główki szczoteczek do zębów. Hartmann nie jest także fanką antybakteryjnych szczoteczek do zębów, które jej zdaniem mogą powodować bakterie oporne na antybiotyki.
„Mikrobia są wszędzie i zdecydowana większość z nich nie powoduje chorób” – powiedziała. „Im bardziej będziesz je atakować środkami dezynfekującymi, tym większe jest ryzyko, że rozwinie się u nich oporność lub staną się trudniejsze w leczeniu. Wszyscy powinniśmy je po prostu zaakceptować”.
Badanie „Społeczności fagów w biofilmach gospodarstw domowych korelują z żywicielami bakteryjnymi, ale nie są powiązane z innymi czynnikami środowiskowymi” – wspierał Northwestern University.