Ученые обнаружили, что обитающие в тканях кораллов бактерии способны производить гормоны, которые помогают регулировать иммунный ответ при сильном нагреве воды. Речь идет о микроорганизмах рода Endozoicomonas, синтезирующих тестостерон и прогестерон. Открытие сделали специалисты Нью-Йоркского университета в Абу-Даби, сообщает Nature Microbiology.
Для исследования команда под руководством Амина Мохамеда и Шейди Амина изучила кораллы Acropora pharaonis из Персидского залива. Летом поверхность воды здесь может прогреваться выше 36 °C. Ученые сравнили состояние колоний при разных температурах и установили, что при 34 °C концентрация большинства веществ, необходимых для образования стероидов, снижалась. При этом содержание тестостерона и прогестерона оставалось высоким. Анализ бактериальных геномов выявил фермент, обеспечивающий превращение андростендиона в тестостерон.
Способность микроорганизмов синтезировать гормоны подтвердили лабораторные опыты с тремя штаммами, полученными от кораллов Большого Барьерного рифа и побережья Тайваня. Все они могли преобразовывать холестерин в стероидные соединения, однако образование конкретных гормонов зависело от штамма и температуры. Дополнительное сравнение 29 геномов Endozoicomonas показало, что у 66 % имеются гены, связанные с расщеплением тестостерона.
Следующий этап был посвящен влиянию гормонов на иммунитет. Фрагменты кораллов Acropora downingi обработали тестостероном или прогестероном, после чего температуру воды повысили до 33 °C. Это на 1,5 °C превышало местный летний максимум. Оба вещества усилили активность генов врожденного иммунитета, участвующих в защитных реакциях и поддержании жизнеспособности клеток. Прогестерон также воздействовал на механизмы, ограничивающие чрезмерное воспаление.
Однако эффект оказался непродолжительным: через 24 часа большинство изменений в активности иммунных генов вернулось к исходному уровню. Исследователи предполагают, что во время теплового стресса бактерии могут частично компенсировать снижение выработки стероидных гормонов самими кораллами. Полученные результаты раскрывают новую роль микробиома в адаптации морских организмов к повышению температуры, хотя его влияние на долгосрочное выживание рифов еще предстоит изучить.
