Биологи из Университета Коннектикута и Университета Южной Флориды обнаружили, что решающий период в развитии головастиков может повлиять на способность лягушки бороться с инфекционными заболеваниями во взрослом возрасте.
Ученые показали, что разрушение кишечных и кожных бактериальных сообществ головастиков в раннем возрасте позже влияет на способность взрослых лягушек бороться с паразитическими кишечными червями.
Выводы исследовательской группы под руководством Сары Кнути из Университета Коннектикута опубликованы в Nature Communications.
«Наше исследование показало, что разрушение бактерий у головастиков оказывает стойкое негативное влияние на то, как взрослые лягушки справляются со своим паразитом», - сказал Кнути. «Эти результаты показывают, что предотвращение разрушения бактерий в раннем возрасте с помощью таких факторов, как питание, антибиотики и загрязнение окружающей среды, может обеспечить защиту от болезней в более позднем возрасте».
Этот проект важен не только тем, что он дает представление об угрозах здоровью лягушек во всем мире, но и его потенциальной применимостью к пониманию иммунной системы млекопитающих и даже человека.
Воздействие здорового бактериального сообщества в кишечнике привлекает все большее внимание ученых, стремящихся понять широкий спектр заболеваний у многих видов, включая человека. Предыдущие исследования показали, что нарушение микробиоты кишечника млекопитающих в раннем возрасте может привести к гиперреактивной иммунной системе, которая может увеличить последующий риск проблем со здоровьем, связанных с иммунитетом, таких как аллергии и аутоиммунные заболевания.
В своих экспериментах научная группа манипулировала бактериальными сообществами головастиков кубинской древесной лягушки, а затем подвергала их воздействию паразитов в более позднем возрасте. Головастиков выращивали либо в естественной прудовой воде, либо в одном из трех других методов воздействия на бактериальные сообщества: стерильная прудовая вода, стерильная прудовая вода с антибиотиками кратковременного действия или стерильная прудовая вода с антибиотиками длительного действия.
Взрослые лягушки с уменьшенным бактериальным разнообразием, будучи головастиками, имели в три раза больше паразитов, чем взрослые, микробиота которых не была нарушена, как у головастиков, говорится в исследовании. Эти результаты показывают, что предотвращение нарушений бактериальных сообществ, связанных с хозяином, в раннем возрасте может снизить риск заражения в более позднем возрасте, пишут исследователи.
«Мы думаем, что микробиота молодых особей, вероятно, сыграла роль в подготовке иммунной системы к борьбе с распространением паразитов», - пишут исследователи. «Мы обнаружили, что относительное обилие определенных бактерий… у молодых особей положительно коррелирует с устойчивостью к паразитам во взрослом возрасте. Кнути начал исследование в качестве постдокторанта в Университете Южной Флориды и недавно был назначен на факультет Университета Коннектикута.