Microbiologie in hapklare porties
Romeinse baden – een potentiële bron van antimicrobiële verbindingen?
IIn een recente studie, gepubliceerd in The Microbe, analyseerden onderzoekers de elementaire samenstelling en microbiële diversiteit van de Romeinse baden, met een focus op prokaryoten. Ze vonden een hoge diversiteit aan bacteriën en archaea met mogelijke antimicrobiële eigenschappen. Dit betekent dat de Romeinse baden mogelijk andere genezende eigenschappen hebben dankzij deze microben.
De toename van antimicrobiële resistentie (AMR) onder bekende pathogene bacteriën vormt wereldwijd een groot probleem. Dit maakt het belangrijk om nieuwe antimicrobiële verbindingen te vinden die infecties effectief kunnen bestrijden. Tot nu toe zijn bodem- en mariene omgevingen uitgebreid onderzocht om antimicrobiële verbindingen te identificeren. Het verkennen van andere omgevingen, zoals warmwaterbronnen, kan de sleutel zijn tot het ontdekken van nieuwe antimicrobiële verbindingen, en de Romeinse baden zouden een veelbelovende bron kunnen zijn voor deze ontdekking.
Recente bevindingen
Om de elementaire samenstelling en diversiteit van de microben te identificeren, verzamelden de onderzoekers water-, biofilm- en sedimentmonsters van beide baden. Ze noteerden de temperatuur, pH, zoutgehalte en het zuurstofgehalte van de watermonsters. De monsters werden vervolgens in het laboratorium geanalyseerd op elementen en microben. De onderzoekers ontdekten dat beide baden verschillen in hun elementaire samenstelling. De monsters van de King’s Spring hadden een hogere temperatuur en een hogere pH-waarde. Verder waren ze verrijkt met zwavel, magnesium, kalium, calcium, fosfor, mangaan en ijzer in vergelijking met het Great Bath.
Daarna gebruikten de onderzoekers 16S rRNA-sequencing om de bacteriële en archaeale diversiteit van beide locaties te analyseren. De watermonsters toonden een duidelijke variatie in de overvloed van prokaryoten tussen de twee locaties. De archaea Crenarchaeota was het meest voorkomende fylum in de warmere King’s Spring, maar was afwezig in het Great Bath. Crenarchaeota is een type archaea dat oorspronkelijk in warmwaterbronnen werd geïdentificeerd. De meeste zijn thermofiel en gebruiken zwavel als energiebron. Cyanobacteriën, een soort fotosynthetische bacteriën, waren het meest voorkomende fylum in het Great Bath en waarschijnlijk verantwoordelijk voor de groene kleur van het water.
Veel andere fylums waren aanwezig in beide monsters, inclusief enkele niet-geïdentificeerde bacteriën. De onderzoekers analyseerden verder de microbiële diversiteit van de biofilm- en sedimentmonsters van beide baden. Archaea waren aanwezig in de biofilm- en sedimentmonsters van het Great Bath, maar bacteriën domineerden deze monsters. Er was minder verschil tussen de biofilm- en sedimentmonsters van de twee baden dan bij de watermonsters. Leden van de fylums Actinobacteria en Myxococcota waren in alle monsters aanwezig. Deze fylums zijn veelbelovende kandidaten om nieuwe antimicrobiële verbindingen te isoleren. Actinobacteria zijn de bron van veel bekende antibiotica, zoals erytromycine, kanamycine, streptomycine, tetracycline en vancomycine. Myxococcota staan ook bekend als bron van antimicrobiële verbindingen.
Om Actinobacteria te isoleren die antimicrobiële verbindingen konden produceren, verspreidden de onderzoekers de water-, sediment- en biofilmmonsters uit de Romeinse baden op specifieke groeimedia. De isolaten werden vervolgens blootgesteld aan antimicrobieel resistente stammen van E. coli en S. aureus, bekende pathogenen. De isolaten die de groei van deze pathogene bacteriën konden remmen, werden verder gescreend tegen andere bekende antimicrobieel resistente bacteriën. Veel van de isolaten konden de groei van anders resistente en moeilijk te behandelen microben remmen. De meeste isolaten waren echter afkomstig van het Pseudomonas-geslacht, terwijl slechts een handvol Actinobacteria werd geïsoleerd. Deze isolaten vertoonden weinig activiteit tegen pathogene bacteriën, mogelijk omdat ze werden gekweekt onder niet-natuurlijke omstandigheden.
De onderzoekers hopen Actinobacteria te kweken met het water van de Romeinse baden om natuurlijke groeicondities te bieden. Andere vervolgstudies zouden bestaan uit het isoleren van Myxococcota, het identificeren van de organismen die antimicrobiële verbindingen produceren en uiteindelijk het isoleren van deze verbindingen. Ze hopen verder de nieuwheid van de antimicrobiële verbindingen (geproduceerd door de organismen uit de Romeinse baden) te bepalen, te onderzoeken of deze geschikt zijn voor menselijk gebruik en hun werkingsmechanisme te identificeren. Door de microbiële diversiteit van de Romeinse baden te onthullen en deze aan te wijzen als een bron van antimicrobiële middelen, openen Fina en collega’s de deur voor antimicrobiële ontdekkingen uit andere warmwaterbronnen wereldwijd.
De volgende keer dat je een warmwaterbron bezoekt, onthoud dan dat je mogelijk een schat aan antimicrobiële middelen betreedt en de bron van een nieuwe antimicrobiële verbinding!
Link to the original post: Fina E, Kiernan M, Whatmough B, et al. Physicochemical and metagenomic analysis of samples from the Roman Baths (Bath, UK) reveals high bacterial and archaeal diversity and a potential for antimicrobial discovery. The Microbe. 2024;3:100075.
Featured image: An image of the Roman Baths, Bath, UK. Image source: Roman Bath House – http://www.joyofmuseums.com – Roman Baths (Bath), 14 January 2018. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Roman_Bath_House_-_www.joyofmuseums.com_-_Roman_Baths_%28Bath%29.jpg.
Vertaald door: Mira Stas
micro-bites.org 
