Прорыв в изучении «чумы амфибий»: идентифицированы гены смертельного грибка

Ученые идентифицировали гены смертельно опасного грибка Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal), который уничтожает популяции саламандр и тритонов в Северной Европе.

Bsal, прозванный «чумой амфибий», — это высокоинфекционный хитридиомицетовый грибок, поражающий многие виды саламандр и тритонов. Он буквально переваривает их кожу, что быстро приводит к гибели. С момента его открытия в 2013 году было известно очень мало о том, как грибок вызывает болезнь.

Теперь исследователи из Имперского колледжа Лондона, Гентского университета и Института Броуда секвенировали и определили гены Bsal, ответственные за заболевание, у инфицированной саламандры. По словам авторов, результаты, опубликованные на прошлой неделе в журнале Nature Communications, в конечном итоге могут помочь усилиям по сохранению видов и в будущем предоставить мишени для лекарств.

Доктор Рис Фаррер, соавтор из Школы общественного здравоохранения Имперского колледжа, заявил: «До сих пор никто не знал точных механизмов, которые Bsal использует для возникновения болезни. Наши выводы означают, что политики и защитники природы теперь обладают большими знаниями о том, как лучше всего обуздать эту чуму амфибий».

Доктор Рис Фаррер и соавтор профессор Ан Мартель из Гентского университета секвенировали гены из саламандры, погибшей от Bsal, и сравнили их с генами Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) — близкородственного смертельного грибка, поражающего не только саламандр и тритонов, но и всех амфибий. Bd стал причиной большего числа случаев вымирания, чем любая другая известная науке инфекционная болезнь.

Исследователи обнаружили, что, как и Bd, Bsal обладает набором генов для заражения и вызывания болезни у амфибий. Большинство генов были обнаружены у обоих видов, но некоторые гены были уникальны либо для Bd, либо для Bsal. Поэтому исследователи надеются, что, сравнивая общие для двух типов грибков гены, они смогут понять, как работает Bsal.

Одной из общих категорий генов для Bsal и Bd были гены металлопротеаз — ферментов, которые переваривают кожу амфибий, чтобы образовавшиеся участки могли быть колонизированы грибком. Однако они присутствовали в vastly different quantities в каждом типе грибка. Это может объяснить различия и сходства в способе заражения амфибий.

Например, у Bsal было в три раза больше генов металлопротеаз. Это, вероятно, объясняет, почему изъязвление кожи является основным симптомом Bsal, но не столь выражено при Bd.

Исследователи также обнаружили, что вновь идентифицированные гены грибка высокоактивны («включены») во время заражения саламандр, но признают, что необходима дополнительная работа, чтобы окончательно классифицировать их как вредные или безвредные. В отличие от Bd, Bsal также, по-видимому, подавляет иммунную систему саламандр, что предполагает наличие механизма колонизации хозяев.

Доктор Фаррер сказал: «Гены, которые мы секвенировали, получены только от одной инфицированной саламандры, и, как таковые, может существовать вариация в популяции саламандр и Bsal, которая влияет на их взаимодействие. Кроме того, в настоящее время не выявлено лекарства, нацеленного на обнаруженные нами гены или белки, которые они помогают создавать. Мы надеемся в конечном итоге узнать достаточно о том, как Bsal заражает своих хозяев, чтобы иметь возможность воздействовать на эти области и лечить их».

Bsal был впервые обнаружен в 2013 году учеными из Имперского колледжа Лондона и Гентского университета, которые исследовали резкое сокращение численности огненных саламандр в Нидерландах. Болезнь, по-видимому, возникла в Азии и теперь распространяется по Европе. В прошлом году правительство США запретило ввоз саламандр, чтобы снизить угрозу, которую представляет Bsal, и где он еще не обнаружен.

Доктор Фаррер добавил: «Мы рады, что наконец-то нашли некоторые ключи к разгадке этой разрушительной и быстро возникающей чумы».

Следующим шагом для исследователей будет секвенирование генов от большего числа инфицированных саламандр, чтобы составить более полную картину генов.