У лягушек есть скрытая защита от одной из самых смертоносных болезней
Смертельно опасный грибок опустошил экосистему амфибий по всему миру. Новые эксперименты показывают, почему некоторые лягушки, по-видимому, гораздо лучше приспособлены к выживанию после заражения. Результаты исследования были опубликованы в журнале Animal Microbiome.
Кожа лягушки представляет собой самостоятельную экосистему, населенную сообществами бактерий. Новые эксперименты показывают, что эти микробы могут помочь определить, выживут ли некоторые лягушки после опасной грибковой инфекции.
Грибок Batrachochytrium dendrobatidis, или Bd, вызывает заболевание, называемое хитридиомикозом, и связан со значительным сокращением численности амфибий. Более важный вопрос заключается в том, могут ли бактерии, уже обитающие на животном, стать частью его защиты от болезней.
Исследователи сосредоточили внимание на двух близкородственных видах лягушек из Атлантического леса Бразилии: Haddadus binotatus и Ischnocnema henselii. Они обитают в схожих средах, но их история взаимоотношений с Bd выглядит совершенно по-разному.
В ходе предыдущего исследования, проведенного на 40 лесных участках, бактерия Bd была обнаружена у 34,8% особей I. henselii. Ни один из 126 образцов H. binotatus не дал положительного результата, что делает эту пару полезной для выяснения причин, по которым один вид, по-видимому, гораздо сложнее заразить.
Ведущий автор исследования Лаура Шук из Пенсильванского государственного университета сказала, что этот контраст дал команде естественную отправную точку.
Команда собрала по 40 лягушек каждого вида и разделила их на четыре группы. Некоторым проводили антибиотические ванны, которые уменьшали количество нормальной кожной микрофлоры, в то время как у других бактериальная флора оставалась нетронутой.
Затем исследователи подвергли половину каждой группы воздействию Bd, а другую половину обработали без грибка. Это позволило им сравнить, что происходило, когда лягушки сталкивались с грибком с наличием или отсутствием большинства их обычных кожных бактерий.
Доза Bd была намеренно высокой и стандартизированной, поэтому проверка устойчивости проводилась в контролируемых условиях, а не имитировала естественное воздействие. За лягушками наблюдали в течение 40 дней.
Группы были небольшими, всего по 10 лягушек в каждой экспериментальной комбинации, а эксперимент длился 40 дней. Таким образом, полученные результаты подтверждают наличие защиты от кожных бактерий, а не являются окончательным доказательством того, как именно эта защита работает.
Тем не менее, ряд результатов исследований указывают в том же направлении и на H. binotatus. Сохранение нормальной кожной микрофлоры было связано с лучшей выживаемостью при воздействии Bd, в то время как наличие большего количества бактерий с противогрибковыми свойствами было связано с меньшим количеством грибка.
Более широкий вывод заключается в том, что животное не обязательно справляется с болезнью, полагаясь только на собственные защитные силы организма. Микроорганизмы, которые обычно живут на теле животного, могут стать частью этой защитной системы, и разные виды могут зависеть от этих микробных партнеров совершенно по-разному.
Это важно для охраны природы, поскольку защита вымирающего вида животных может также означать понимание условий, позволяющих полезным микробам выживать вокруг него. Потеря этих микробных партнеров может устранить защитный слой, который практически незаметен до появления болезни.
«Если мы поймем, как эта лягушка привлекает и поддерживает полезные бактерии, мы сможем начать понимать, как микробиом работает в качестве естественной защиты и что нам нужно защищать в окружающей среде, чтобы эти бактерии оставались доступными для амфибий и других находящихся под угрозой исчезновения позвоночных», — сказала Шук.
Полученные результаты не позволяют предложить немедленное лечение хитридиомикоза. Микроорганизмы, обитающие на теле животного, могут играть важную роль в его борьбе с болезнями. Понимание этих микробов может помочь объяснить, почему одни популяции диких животных лучше справляются с инфекциями, чем другие.