Vì sao sự cộng tác đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh vật của gia cầm

Sự cộng tác trong hệ vi sinh vật và giữa hệ vi sinh vật với vật chủ ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe của gia cầm, và chúng ta đang bắt đầu thấy được tầm quan trọng của những sự cộng tác này.

Hệ vi sinh vật đường ruột gia cầm rất phức tạp và năng động. Đây là nơi sinh sống của hàng nghìn loài vi khuẩn khác nhau, nhiều loại virus và một nhóm lớn các loài nấm. Chỉ mỗi việc là biết được loài nào đang có mặt trong hệ vi sinh vật cũng đã là một điều khó khăn bởi vì có lẽ các thành phần của hệ vi sinh vật chưa được biết đến nhiều hơn là được biết đến. Việc hiểu được tất cả các vi sinh vật đó đang làm gì là một điều rất thú vị.

Các công cụ khoa học đã và đang mở rộng tầm hiểu biết của chúng ta một cách nhanh chóng và một bức tranh đang bắt đầu xuất hiện về những gì đang chính xác diễn ra và những gì mà hệ vi sinh vật đường ruột đang cộng tác với nhau và với vật chủ.

Các vi sinh vật đang cộng tác trong các nhóm khác nhau vì các mục tiêu chung, và chúng đang cộng tác với vật chủ của chúng vì lợi ích của cả hai và đôi khi cũng có một số loại vi khuẩn ép buộc các vi khuẩn khác cộng tác như một cách chiếm đoạt hệ vi sinh vật.

Sự cộng tác trong hệ vi sinh vật

Để cộng tác, trước tiên các vi khuẩn đường ruột phải giao tiếp với nhau, và chúng có nhiều chiến lược khác nhau để “nói chuyện” với nhau. Các vi khuẩn chủ yếu giao tiếp thông qua việc tạo ra các tín hiệu hóa học cụ thể bởi một vi khuẩn và việc cảm nhận các tín hiệu đó bởi một vi khuẩn khác, còn được gọi là cơ chế quorum sensing.

Quorum sensing là một công cụ giao tiếp mà các vi khuẩn cùng loài hoặc thậm chí là khác loài sử dụng để điều phối hoạt động của chúng, tạo ra sự phối hợp giữa các vi khuẩn đường ruột gia cầm. Một hình thức cộng tác giữa các vi khuẩn là sự chia sẻ cục bộ các chất dinh dưỡng có lợi cho cả hai bên, ví dụ như các axit amin thiết yếu.

Một ví dụ quan trọng của sự cộng tác giữa các loại vi khuẩn là sự kết tụ thành các mảng sinh học (biofilms), hoặc sự tập hợp của nhiều loài vi khuẩn cùng hoạt động trong một nhóm gắn kết. Sự hình thành biofilm là một bước quan trọng trong việc cộng tác của các vi khuẩn. Thông thường, các vi khuẩn ở trong một biofilm có thể có hoạt động rất khác so với khi chúng ở bên ngoài biofilm – toàn bộ chúng sẽ hoạt động tốt hơn từng phần nhỏ. Một ví dụ tuyệt vời về sự quan trọng của biofilm đối với đường ruột gia cầm là tập hợp các vi khuẩn lót biểu mô ruột.

Các vi sinh vật cộng tác, giao tiếp và tập hợp thành các biofilm là dấu hiệu của một hệ vi sinh đường ruột khỏe mạnh, và đồng thời một hệ vi sinh đường ruột khỏe mạnh cũng cộng tác với gia cầm.

Sự cộng tác giữa vi sinh vật và vật chủ của chúng

Một ví dụ tuyệt vời về sự cộng tác giữa gia cầm và các vi sinh vật đường ruột là sự tiêu hóa các carbonhydrate phức tạp.

Ruột gia cầm không có khả năng để tiêu hóa các carbohydrate phức tạp và dựa vào hệ vi sinh vật của manh tràng để phân hủy các carbohydrate này thành năng lượng ; không một loài vi khuẩn nào trong quần thể vi sinh vật manh tràng có thể tiêu hóa các loại carbohydrate này một mình. Nó đòi hỏi một quần thể vi khuẩn đa dạng để tạo thành các biofilm trên các cấu trúc carbohydrate, để giao tiếp và cộng tác với nhau để phân hủy các carbohydrate đó vì lợi ích của cơ thể gà.

Việc tiêu hóa các carbohydrate phức tạp trong manh tràng là một ví dụ điển hình về việc các vi khuẩn cộng tác vì lợi ích của vật chủ, nhưng một số vi khuẩn cũng có thể sử dụng các phương pháp cộng tác này để tạo ra các tác động tiêu cực cho vật chủ.

Salmonella là một ví dụ về một loại vi khuẩn có thể tạo ra sự cộng tác để che giấu bản thân tránh khỏi hệ thống miễn dịch của gà.

Trong quá trình xâm nhập, Salmonella có thể chiếm đoạt cơ chế quorum sensing và gửi các tín hiệu trở lại hệ vi sinh đường ruột buộc phải tạo ra sự cộng tác, để chúng ẩn náu khỏi sự phát hiện của vật chủ và thúc đẩy sự cộng tác giữa các thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột để làm giảm các đáp ứng miễn dịch của vật chủ, để gửi một tín hiệu “tất cả đều ổn”. Salmonella sử dụng sự cộng tác để làm cho bản thân trở nên vô hình, và điều này không tạo ra lợi ích cho vật chủ.

Quan điểm của chúng ta về hệ vi sinh đường ruột gia cầm không ngừng thay đổi khi chúng ta tìm hiểu thêm về cách các vi sinh vật hoạt động. Hiểu được cách thức, thời điểm và l‎ý do sự cộng tác diễn ra là một bước quan trọng trong việc điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột vì lợi ích của việc chăn nuôi gia cầm hiệu quả.

Biên dịch: Ecovet Team

Theo Poultry International

Nguồn: Ecovet