Raziskovalni projekti

Sodelujoče RO

• Biotehniška fakulteta (UL-BF)

• Fakulteta za veterino (UL-FV)

• Nacionalni inštitut za biologijo (NIB)

Vsebinski opis projekta

Mikrobne interakcije vplivajo na zdravje in rejo živali ter posledično oblikujejo zdravje ljudi in okolja. Prekomerna uporaba antibiotikov kot spodbujevalcev rasti v živinoreji je prispevala k širjenju odpornosti proti antibiotikom pri pomembnih patogenih, kar je globalni problem. Posledično

je bila uporaba antibiotikov za spodbujanje rasti živali prepovedana z uredbo EU. Probiotiki, ki postajajo vse bolj priljubljeni, veljajo za zeleno rešitev te globalne problematike in njihova uporaba v živinoreji se povečuje.

Razumevanje in poznavanje mehanizmov, ki poganjajo interakcije probiotik-patogen in probiotik-gostitelj, je kljub njihovemu pomenu omejeno. V okviru predlaganega projekta združujemo najsodobnejše tehnologije socialne mikrobiologije (ekspertiza skupine prof. Mandic Mulec) z našim nedavnim odkritjem potencialnega probiotičnega seva iz vrste Bacillus subtilis. Vrzel v  znanju o mehanizmih, ki poganjajo odnose med probiotikom in patogenom ter gostiteljem bomo zapolnili z raziskavami bakterijskih interakcij v bakterijskih ko-kulturah in biofilmih, (vitro modelni sistemi). Poleg tega bomo interakcije bakterij raziskovali tudi v prisotnosti evkarionstkih celic in v živalih (piščancih), kar tukaj poimenujemo kot in vivo modelni sistemi.

Osredotočili se bomo na tri vrste bakterij: 1) Bacillus subtilis PS-216: močan antagonist bakterije C. jejuni in vitro in in vivo ter potencialni probiotični sev; in 2) na dve patogeni bakteriji: Campylobacter jejuni in Salmonella Typhimurium, ki sta prevladujoči povzročiteljici črevesnih infekcijskih bolezni v državah EU in v ZDA. Obe patogeni bakteriji se prenašata z okuženim piščančjim mesom, kar vzbuja skrb med rejci živali (piščancev) ter pri zagotavljanju varne hrane in zdravja ljudi. Predlagani projekt vključuje tri partnerske ustanove: UL-BF, UL-VF in NIB, ki bodo združile svoje znanje in razvite metodologije na področju mikrobiologije, rekombinantnega inženiringa sevov, konfokalne mikroskopije, naprednih omskih tehnologij, tkivnih kultur in zdravja piščancev za raziskovanje mikrobnih interakcij.

Glavni cilji projekta, ki je organiziran v pet delovnih sklopov, so  okarakterizirati 1) vlogo molekularnih determinant (npr. antibiotikov, matriksa biofilma, peptidoglikana, signalnih molekul) med tekmovanjem patogena in probiotika v biofilmih; 2) vpliv od genetske sorodnosti sevov B. subtilis odvisnih interakcij na kompetitivno izključitev patogenov s "probiotikom" B. subtilis PS-216; in določiti 3) učinek spor bakterije B.subtilis PS-216, dodanih h krmi/vodi, na težo, zdravje, imunski status in mikrobioto brojlerjev.

Projekt  bo premostil vrzel v razumevanju molekularnih in evolucijskih principov, na katerih temelji regulacija zaznavanja konkurence in bakterijskega napada. Poleg tega bo projekt prinesel novo znanje o interakcijah mikrob – patogen in mikrob-gostitelj, kar bo prispevalo k razvoju varnejših, učinkovitejših in zanesljivejših probiotikov.

Sestava projektne skupine

• link na Sicirs 

Faze projekta in njihova realizacija

DS1 Priprava orodij in optimizacija metod (M- mesec;  1-15)

DS 2 Identifikacija molekularnih determinant, ki oblikujejo interakcije med patogeni in probiotiki (M 1-32)

DS3 Vpliv sorodstvene diskriminacije na tekmovanje med probiotikom in patogenom (UL-BF) (M 10- 28)

DS4 Karakterizacija učinkov PS-216 na gostitelja B. subtilis: model in vitro in in vivo (UL-BF, UL-VF)  (M 0-36)

DS5 Razširjanje in uporaba podatkov  (M 0-36)