Новый пробиотик может защитить кораллы Карибского моря от смертельной болезни
Исследователи из Национального музея естественной истории Смитсоновского института открыли первый эффективный бактериальный пробиотик для лечения и профилактики болезни потери тканей каменистых кораллов (stony coral tissue loss disease, SCTLD). Эта загадочная болезнь с 2014 года опустошает коралловые рифы Флориды и быстро распространяется по Карибскому бассейну.
Пробиотическое лечение, описанное в статье в журнале Communications Biology, предлагает альтернативу использованию антибиотика широкого спектра действия амоксициллина. До сих пор это было единственное доказавшее эффективность лечение, но оно несёт риск развития устойчивости к антибиотикам.
SCTLD поражает как минимум два десятка видов твёрдых кораллов, которые создают среду обитания для множества рыб и морских животных и защищают побережья от штормов. С 2014 года случаи заболевания подтверждены в 20 странах. Точная причина болезни неизвестна, но после заражения колония полипов может погибнуть за несколько недель.
«Она просто съедает коралловую ткань, — сказала Валери Пол, старший автор исследования. — Живая ткань отшелушивается, и остаётся только белый скелет из карбоната кальция».
Изучая распространение болезни, Пол и команда, включая исследователей из Университета Флориды, обнаружили, что одни фрагменты большого звездчатого коралла (Montastraea cavernosa) быстро покрывались характерными для SCTLD поражениями и погибали, а другие оставались здоровыми.
Эффективность антибиотиков указывала на участие патогенных бактерий в развитии болезни. Поэтому исследователи собрали образцы естественных непатогенных бактерий с двух устойчивых к болезни фрагментов коралла для тестирования.
Команда протестировала 222 бактериальных штамма на антибактериальные свойства против трёх штаммов вредных бактерий, ранее выделенных из заражённых кораллов. Было обнаружено 83 штамма с некоторой активностью, но один — McH1-7 — выделялся особенно.
Химический и генетический анализ позволил определить соединения, ответственные за антибиотические свойства McH1-7, и гены их производства. Лабораторные испытания на живых фрагментах коралла стали решающим доказательством: McH1-7 остановил или замедлил прогрессирование болезни у 68.2% из 22 заражённых фрагментов. Более того, он предотвратил распространение болезни во всех 12 экспериментах по передаче, чего не могут сделать антибиотики.
В будущем необходимо разработать улучшенные методы доставки пробиотика для масштабного применения в природе. Сейчас основной метод — поместить коралл в пластиковый пакет, создав мини-аквариум, и ввести полезные бактерии. Также ещё предстоит выяснить, будет ли штамм, выделенный из большого звездчатого коралла, иметь такой же эффект для других видов.
Потенциал этого нового пробиотика помочь кораллам Флориды без риска развития устойчивости к антибиотикам — это срочно необходимая хорошая новость.
«Есть много способов погубить кораллы: окисление океана, обесцвечивание, загрязнение и болезни, — сказала Пол. — Мы должны сделать всё возможное, чтобы помочь им и не дать им исчезнуть».