В течение более 40 лет популяция лягушек во всем мире сокращается. Теперь новое исследование сообщает, что некоторые виды лягушек в Центральной Америке выздоравливают, возможно, потому, что они лучше защищены от смертельного грибкового патогена.
«Это обнадеживающая и оптимистичная глава», - сказала Луиза Роллинз-Смит, доктор медицинских наук, доцент кафедры патологии, микробиологии и иммунологии и соавтор исследования, недавно опубликованного в журнале Science.
Совместная группа исследователей из нескольких учреждений показала, что грибковый патоген Batrachochytrium dendrobatidis по-прежнему остается столь же смертоносным, как и более 10 лет назад. Однако антимикробная защита кожи лягушки оказалась более эффективной, чем до начала грибковой эпидемии.
Роллинз-Смит и ее коллеги начали изучать, как лягушки борются с B. dendrobatidis в Панаме в 2004 году. В течение нескольких лет Дуглас Вудхэмс, доктор философии, научный сотрудник ее команды, и руководитель лаборатории Лаура Рейнерт неоднократно ездили в Центральную Америка соберет образцы выделений из кожи лягушек.
В то время грибковое заболевание распространялось на восток от Коста-Рики через Панаму.
«Была предсказуемая волна переноса патогенов в новые популяции», - сказал Роллинз-Смит, который также побывал в Панаме в 2010 году. «Это дало нам возможность собрать образцы из популяций животных, которые уже столкнулись с эпидемии и от того же вида в местах, где эпидемии еще не было».
Исследователи обнаружили, что кожные выделения лягушек в районах с эндемичным (установленным) заболеванием были более эффективны против грибка по сравнению с кожными выделениями лягушек, которые не подвергались воздействию болезни.
Они также сравнили ранние образцы грибка с текущими образцами, оценивая генетику гриба, модели роста, инфицируемость и выработку веществ, подавляющих иммунный ответ лягушки.
«По всем этим критериям патоген ничем не отличается», - сказал Роллинз-Смит.
Результаты были неожиданными, сказала она.
"Мы ожидали, что лягушки выздоравливают, потому что возбудитель стал менее вирулентным. Вместо этого возбудитель оказался таким же вирулентным, а защита лягушки стала лучше."
Роллинз-Смит сказал, что неясно, были ли у лягушек, которые выжили и выздоравливают, уже лучшая защита кожи, или присутствие раздражающего грибка в коже вызвало изменение защиты кожи.
Понимание того, как виды земноводных восстанавливаются после эпидемии, может дать подсказки для улучшения стратегий сохранения и борьбы с возникающими болезнями у других видов.
Rollins-Smith надеется изучить, как изменились кожные выделения, определяя и сравнивая пептиды (маленькие белковые фрагменты) в до- и постэпидемических выделениях.
Ее команда ранее показала, что выделения кожи лягушки блокируют ВИЧ-инфекцию, а в недавней работе они изучили эффективность выделений кожи лягушки против патогена, похожего на бактерию, вызывающую гонорею.
«Лягушки являются богатым источником потенциально полезных молекул, которые могут работать против патогенов человека», - сказал Роллинз-Смит.
Она отметила решающую роль Национального научного фонда и Смитсоновского института тропических исследований в Панаме в поддержке этих и других исследований популяций амфибий.
Среди коллег Вандербильта, которые внесли свой вклад в текущие исследования, были Райнерт, Шона МакЛетчи и Флоренс Энн Собелл. Джейми Войлс, доктор философии из Университета Невады в Рино, был ведущим автором научной статьи.
Дополнительное финансирование исследования было предоставлено Всемирным фондом сохранения Диснея, Ассоциацией зоопарков и аквариумов и Национальным институтом здравоохранения (грант GM103451).