Британские ученые выяснили, почему некоторые популяции амфибий восстанавливаются после эпидемий смертельно опасного грибка, в то время как другие полностью вымирают. Ключевым фактором выживания оказался возраст, в котором у земноводных формируется иммунная защита. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Chemical Biology.
Грибок Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) вызывает у амфибий хитридиомикоз – заболевание, которое поражает кожу лягушек и жаб, нарушая их водно-солевой баланс. Инфекция привела к катастрофическому сокращению и исчезновению популяций по всему миру. При этом грибок опасен только для взрослых особей, чья кожа богата кератином – основным источником питания для Bd. Головастики и личинки, у которых кожа еще не ороговела, остаются неуязвимыми.
Чтобы понять механизм выживания, исследователи из Университетского колледжа Лондона, Зоологического общества Лондона и Имперского колледжа Лондона изучили обыкновенных жаб-повитух в четырех горных озерах Пиренеев. Во всех водоемах ранее были зафиксированы вспышки хитридиомикоза. В одном из озер популяция продолжала сокращаться и находилась на грани исчезновения, тогда как в трех других она успешно восстановилась, несмотря на постоянное присутствие грибка в среде.
Анализ показал, что жабы из восстановившихся популяций вырабатывают защитные антимикробные пептиды еще на стадии головастика. К моменту превращения во взрослую особь их иммунная система уже полностью готова к встрече с патогеном. В вымирающей популяции этот процесс начинался значительно позже, из-за чего молодые жабы оставались беззащитными перед инфекцией.
Ученые намерены выяснить, что именно мешает иммунитету созревать вовремя. Среди возможных причин называют генетические особенности и факторы окружающей среды, например температуру воды или присутствие хищников. Так, наличие в озере форели может заставлять головастиков быстрее превращаться во взрослых особей, чтобы покинуть воду, и на развитие иммунной системы у них просто не остается времени.
В ходе работы исследователи с помощью масс-спектрометрии идентифицировали на коже жаб 1152 уникальных пептида, из которых науке ранее были известны лишь семь. Этот обширный набор природных соединений может стать источником для разработки новых антимикробных препаратов для человека, что особенно актуально в условиях растущей устойчивости бактерий к существующим антибиотикам.
