За последние 40 лет разрушительная грибковая болезнь опустошила популяции лягушек по всему миру, уничтожив 90 видов. В отличие от глобальной пандемии COVID-19, вы можете даже не знать об этой «панзоотии» — пандемии в мире животных. Тем не менее, это самая страшная болезнь диких животных в мире.

Недавно опубликованное в журнале Transboundary and Emerging Diseases многонациональное исследование разработало метод обнаружения всех известных штаммов этого заболевания, вызываемого амфибийным хитридиевым грибком. Этот прорыв расширит наши возможности по обнаружению и исследованию этого заболевания, работая над созданием широко доступного лекарства.

Хитридиомикоз, или для краткости «хитрид», привел к резкому сокращению более чем 500 видов лягушек и стал причиной исчезновения 90 видов, в том числе семи в Австралии.

Чрезвычайный уровень смертности и большое количество пораженных видов делают хитрид однозначно самым смертельным заболеванием животных, известным на сегодняшний день.

Хитрид заражает лягушек, размножаясь в их коже. Одноклеточный гриб проникает в клетку кожи, размножается, а затем вырывается обратно на поверхность животного. Это повреждение кожи влияет на способность лягушки балансировать уровни воды и соли и в конечном итоге приводит к смерти, если уровень инфекции достаточно высок.

Читрид возник в Азии. Считается, что глобальные путешествия и торговля амфибиями привели к тому, что болезнь невольно распространилась на другие континенты.

У лягушек в таких регионах, как Австралия и Америка, не было истории эволюции с хитридом, который мог бы дать им устойчивость. Итак, когда они подверглись воздействию этого нового патогена, результаты были разрушительными.

Иммунная система многих видов просто не была приспособлена для защиты от болезни, и последовала массовая смертность. В 1980-х годах биологи-амфибии стали замечать резкое сокращение популяции, а в 1998 году виновником был наконец признан хитридиевый грибковый возбудитель.

С тех пор многие исследования были сосредоточены на тенденциях заражения и на том, как защитить уязвимые виды лягушек. Чтобы отслеживать такие тенденции, нам в первую очередь нужен надежный способ обнаружения хитрида.

Чтобы выяснить, является ли лягушка носителем хитрида, исследователи берут мазок у животного и проводят тот же тип теста, который вы можете узнать при тестировании на COVID-19, — количественную ПЦР. Это расшифровывается как количественная полимеразная цепная реакция и, проще говоря, представляет собой способ измерения объема ДНК интересующего вида. Тест был разработан в CSIRO в 2004 году; однако, в отличие от теста на COVID, ученые берут мазок с кожи лягушки, а не с носа.

Поскольку этот тест был разработан для хитрида в Австралии, спустя десятилетия после прибытия возбудителя в страну, расхождение между австралийским и азиатским штаммами означало, что этот тест не мог обнаружить хитрид в регионе его происхождения. Это было основным ограничением исследований хитридов за последние два десятилетия.

В течение последних нескольких лет группа исследователей из Совета по научным и промышленным исследованиям — Центра клеточной и молекулярной биологии в Индии работала над новым тестом количественной ПЦР, который может обнаруживать штаммы хитрида из Азии. В сотрудничестве с исследователями из Австралии и Панамы мы подтвердили, что новый тест также надежно обнаруживает хитрид в этих странах.

Кроме того, тест может обнаружить другой близкородственный вид хитрид, заражающий саламандр. Тест также более чувствителен, то есть он может обнаруживать очень низкие уровни заражения, тем самым расширяя круг видов, которые мы можем изучать.

Самое загадочное в хитриде то, что некоторые виды амфибий — даже те, которые не эволюционировали вместе с патогеном — не заболевают, когда переносят грибок. Эти виды обладают некоторой формой естественного иммунитета.

Однако иммунитет лягушек чрезвычайно сложен. Иммунитет может возникать благодаря антимикробным химическим веществам в коже, симбиотическим бактериям на коже, лейкоцитам и антителам в крови или комбинациям этих механизмов.

До сих пор не было обнаружено четкой тенденции между резистентностью и иммунной функцией. Чтобы усложнить ситуацию, есть также доказательства того, что хитрид может подавлять иммунный ответ хозяина.

Поскольку в Азии не наблюдалось снижения содержания хитрида и поскольку обнаружение хитрида в Азии было затруднено, Азия отстает от остального мира в исследованиях хитрида. Тем не менее, новый тест qPCR обнаружил высокие уровни хитрида у ряда видов земноводных по всей Индии.

Возможность изучать хитрид в регионе его происхождения может помочь нам понять, как азиатские виды развили устойчивость — исследование, которое может помочь исследователям разработать лекарство от тех видов в Австралии, Северной и Южной Америке и Европе, которые в настоящее время край.

Несмотря на то, что новый тест количественной ПЦР оказался успешным при обнаружении хитрида в образцах из Индии, Австралии и Панамы, нам необходимо проверить и продвигать этот метод, чтобы он стал новым золотым стандартом для тестирования хитрида. Будущая работа будет включать использование теста для анализа образцов из Европы и образцов из Бразилии, где генетические исследования показывают, что хитрид разошлись. Со временем этот новый способ обнаружения хитрида может стать первым шагом к спасению лягушек — скрытых жемчужин наших лесов и водно-болотных угодий.

https://phys.org/news/2023-05-world-worst-animal-disease-frogs.html