Небезпечне грибкове захворювання загрожує вимиранням цілих популяцій амфібій.
Для захисту своєї пористої шкіри деякі тропічні жаби розробили своєрідну броню. Вони використовують бактерії для захисту шкіри від смертельного грибкового захворювання, пише Popular Science.
Хворобу викликає хітридієвий грибок (Batrachochytrium dendrobatidis або Bd). Результати дослідження, опублікованого в журналі Animal Microbiome, показують, що деякі види жаб, у яких є природна бактеріальна флора в шкірі, можуть вижити в умовах поширення цього грибка.
Грибок уже призвів до вимирання щонайменше 90 видів жаб. Він викликає широкий спектр симптомів, зокрема пошкодження та почервоніння шкіри, судоми, і зрештою призводить до серцевої недостатності. За даними Коледжу ветеринарної медицини Корнельського університету, його було виявлено у понад 1300 видів амфібій. Хітридіомікоз передається через воду та поширюється у водному середовищі існування жаб.
Щоб перевірити, як бактеріальні спільноти, що зазвичай зустрічаються на шкірі жаб, можуть захистити тропічні види жаб від хвороб, команда провела лабораторний експеримент у Бразилії на двох видах жаб: Haddadus binotatus та Ischnocnema henselii. Дослідивши ДНК, команда ідентифікувала бактерії, що мешкають на шкірі кожної жаби. А потім порівняла, як ці бактеріальні спільноти впливають на стан здоров’я жаби-господаря.
Один вид жаб, H. binotatus, у природних умовах переносив хітридієвий грибок, оскільки здорова мікрофлора шкіри допомагала захистити його від інфекції. Коли ж спільнота захисних бактерій у шкірі пригнічувалася антибіотиками, у жаб підвищувалася ймовірність розвитку ознак захворювання. Другий вид жаб, I. henselii, виявився вкрай сприйнятливим до грибка, оскільки у нього не було цих бактерій.
На думку дослідників, це вказує на те, що різні види жаб використовують різні стратегії для захисту від цього небезпечного грибкового захворювання. "Ми бачимо разючий контраст: у одного виду спостерігається один із найвищих показників поширеності грибка, тоді як у іншого в дикій природі немає випадків зараження. Це зробило їх ідеальною парою для розуміння того, яку роль може відігравати мікробіом", – сказала Лаура Шук, співавторка дослідження та аспірантка з екології в Університеті штату Пенсильванія.
Вона додала, що вчені давно знали, що тропічна жаба H. binotatus рідко заражається грибком у дикій природі. Але вони не розуміли, чому.
Щоб зрозуміти конкретні захисні механізми бактерій, вчені культивували близько 700 штамів бактерій зі шкіри жаб. Потім вони виростили культуру кожного з них і піддали хітридієвий гриб впливу хімічних побічних продуктів бактерій. Протягом тижня вона відстежувала ріст грибка.
На основі отриманих даних вони створили спеціальну еталонну базу даних, яка пов’язувала ідентичність бактерій із тим, наскільки сильно вони пригнічували ріст грибка. І так змогли визначити, які захисні бактерії були присутні на шкірі кожної жаби і коли. Ця база даних стала ключем до виявлення того, які бактерії, що пригнічують розвиток хвороб, допомагали певним жабам вижити після інфекції.
Нагадаємо, що бактеріальні токсини, які виробляються крихітними морськими організмами з Антарктиди, можуть стати ефективним засобом лікування меланоми – агресивної форми онкології. Токсини потрібні цим організмам для захисту від хижаків, але вчені вже підтвердили їхню ефективність у боротьбі з клітинами меланоми у мишей.