Вакцинация лягушек может защитить их от пандемии — это новый инструмент для сохранения видов
Амфибии уже десятилетиями переживают глобальную пандемию (панзоотию). С конца 1990-х годов исследователи идентифицировали хитридиевый грибок (Batrachochytrium dendrobatidis), вызывающий часто смертельное заболевание хитридиомикоз, как вероятную причину сокращения популяций и вымирания лягушек и саламандр от Австралии до Центральной Америки.
Этот патоген обнаружен на всех континентах, где обитают амфибии. Грибок широко распространен, может быстро мутировать, и его новые формы вызывают разную степень тяжести заболевания.
Транслокация как метод спасения
Транслокация (переселение) организмов для восстановления популяций — популярный метод сохранения видов. Однако если в новой среде обитает хитридиевый грибок, лягушки, скорее всего, снова заболеют, что ставит под угрозу успех мероприятия.
Чтобы избежать этого, исследователи используют инструмент, применяемый против человеческих пандемий: вакцинацию (инокуляцию).
Эксперимент с калифорнийской красноногой лягушкой
В недавнем исследовании команда учёных провела вакцинацию угрожаемого вида — калифорнийской красноногой лягушки — перед её транслокацией в долину Йосемити (национальный парк), где грибок уже присутствует.
Метод: 20 лягушат, выращенных в зоопарке Сан-Франциско, искупали в "коктейле" из четырёх живых активных штаммов грибка. Через три недели инфекцию остановили противогрибковым препаратом. Затем этих же лягушек заразили повторно, чтобы смоделировать "вакцинацию". Их результаты сравнили с группой лягушек, заражённых впервые.
Результаты в лаборатории:
- 35% лягушек, заражённых один раз, самостоятельно очистились от инфекции, что говорит о наличии у них врождённого иммунитета.
- У лягушек, заражённых повторно ("вакцинированных"), общий уровень заражения был на 31% ниже, чем у заражённых впервые. Это указывает на работу приобретённого (адаптивного) иммунитета.
- Ни одна лягушка не погибла от грибковой инфекции.
Неожиданный результат в природе
После лечения и подтверждения отсутствия болезни лягушек выпустили в природу, снабдив мини-передатчиками для отслеживания.
- Неожиданно в полевых условиях не было обнаружено разницы в степени заражения между "вакцинированными" в лаборатории лягушками и теми, кто с грибком ранее не сталкивался.
- Это говорит о том, что иммунизация этого конкретного вида в условиях Йосемити, возможно, не является необходимой для обеспечения его выживания после реинтродукции.
- Выпущенные в долину Йосемити красноногие лягушки успешно существуют уже три года после эксперимента и шесть лет после первой транслокации: переживают холодные зимы и размножаются.
Выводы и перспективы
Исследование сочетает лабораторные (ex situ) и полевые (in situ) методы, проверяя теорию на практике и укрепляя сотрудничество между учёными и зоопарками.
- Хотя калифорнийским красноногим лягушкам в Йосемити вакцинация, возможно, не нужна, для других исчезающих видов амфибий по всему миру она может быть критически важной. Результаты аналогичных исследований на других видах неоднозначны: от отсутствия эффекта до снижения уровня заражения и повышения выживаемости.
- Ключевая сложность метода: даже если вакцинация повышает выживаемость после выпуска, приобретённый иммунитет не передаётся по наследству.
Однако есть надежда: учёные работают над идентификацией генетических маркеров, связанных с иммунитетом к хитридиевому грибку. В случае успеха программы разведения смогут искусственно отбирать, а в перспективе, возможно, и редактировать защитные признаки, чтобы дать лягушкам преимущество в борьбе с патогеном, опустошившим популяции амфибий по всему миру.