Смертельная амфибийная чума может заражать молодых рыбок данио

Смертельный хитридиевый грибок впервые обнаружен способным заражать и убивать виды, отличные от амфибий, что дает подсказки о механизме заболевания.

Грибок Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) — это тип хитридиомицета, который серьезно поразил более 700 видов амфибий по всему миру и привел к исчезновению большего числа видов, чем любая другая известная науке инфекционная болезнь — не менее 200 на сегодня. Он вызывает хитридиомикоз — заболевание, повреждающее кожу амфибий и быстро убивающее хозяина.

До сих пор считалось, что хитриди поражает только амфибий (группу, включающую жаб, тритонов, саламандр и лягушек). Однако исследователи из Имперского колледжа Лондона в лабораторных условиях показали, что Bd также может заражать рыбок данио на личиночной стадии — фазе развития сразу после вылупления из икры.

Исследования Bd в настоящее время зависят от изучения зараженных амфибий. Однако их сложно изучать, и их также необходимо отлавливать в природе, что в долгосрочной перспективе не является устойчивым. Амфибии из разных природных популяций также могут реагировать на грибок по-разному.

Данио-рерио — один из наиболее широко используемых биологических модельных видов благодаря прозрачности на личиночной стадии, что позволяет ученым легко отслеживать инфекции с помощью микроскопии. Их иммунная система также имеет много общего с иммунной системой человека и других позвоночных, таких как лягушки.

Команда, стоящая за открытием, опубликованным в Nature Communications, утверждает, что их работа приведет к использованию данио в качестве новой модели для изучения болезни. Это даст ученым возможность более детально понять, как грибок вредит своим амфибийным хозяевам.

Новая эффективная модель

Профессор Мэт Фишер, соавтор из Школы общественного здравоохранения Имперского колледжа, сказал: «Тот факт, что хитрид способен заражать личинок данио, может означать, что у нас теперь есть более эффективная животная модель для изучения грибка и продолжения исследований по спасению этих амфибий».

Исследователи обнаружили, что инфекция Bd развивалась у личинок данио аналогично тому, как это происходит у амфибий. Профессор Фишер добавил: «Естественное бактериальное покрытие, обнаруженное у молодых данио, по-видимому, защищало их от вреда во время инфекции и позволяло бороться с хитридом. Это гораздо более гуманный способ изучения грибка, чем наши предыдущие модели, и означает, что у нас теперь есть новая лабораторная модель».

Кроме того, поскольку данио быстро размножаются, исследователи могут использовать их гораздо больше, чем лягушек. Это поможет ускорить и углубить исследования.

Новые возможности для изучения

Соавтор доктор Серж Мостовски с кафедры медицины Имперского колледжа сказал: «Модель на данио представляет собой совершенно новую возможность для изучения процесса заболевания, вызываемого хитридами. У молодых данио полностью развита врожденная иммунная система, что означает, что мы теперь можем легко изучать взаимодействие хозяина и грибка в реальном времени с помощью неинвазивных методов. Мы также можем контролировать их среду с помощью антибиотиков, что позволяет изучать роль уже присутствующих бактерий в влиянии на инфекцию хитрида».

Результаты также могут дать ключ к пониманию того, как грибок распространяется между хозяевами. Исследователи предполагают, что личинки данио и другие виды рыб могут действовать как природные резервуары в дикой природе и передавать инфекцию амфибиям.

В поле зрения

Ведущий автор статьи Николь Лю из Центра молекулярной бактериологии и инфекции MRC Имперского колледжа сказала: «Чем больше мы знаем о том, как Bd может заражать хозяев и где он обитает в окружающей среде, тем лучше мы можем подготовиться к нему и предотвратить больше смертей. Наши сегодняшние выводы дают нам захватывающее богатство информации для работы, открывая целое новое направление исследований. Из наших экспериментов мы теперь знаем некоторые из укрытий хитрида и представляем новую лабораторную модель, идеально подходящую для флуоресцентной микроскопии, что позволяет нам больше узнать о процессе заболевания».

Ученым также удалось заразить другой вид рыб — гуппи, но эти рыбы в конечном итоге избавились от инфекции. Авторы говорят, что хотя их исследование показывает, что молодые данио могут быть заражены, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить степень, в которой рыбы могут выступать в качестве резервуаров инфекции в окружающей среде.

Профессор Фишер добавил: «Наши знания об этом разрушительном грибке растут семимильными шагами, и мы с нетерпением ждем, куда приведет нас эта новая информация в плане спасения наших амфибий».