Европейский протей оказался устойчив к смертельному грибку

Смертельно опасный хитридиевый грибок, погубивший многие европейские популяции саламандр, оказался почти безвреден для протеев — слепых пещерных амфибий, которые обитают на западе Балканского полуострова. В ходе эксперимента исследователям удалось заразить грибком шесть особей, но ни одна из них не умерла и не развила признаков болезни. Как отмечают авторы в статье для журнала Scientific Reports, протеев защищает их слизь, которая подавляет рост патогена.

За последние несколько десятилетий популяции амфибий по всему миру заметно поредели. Одним из главных виновников этого считается смертельно опасный для них хитридиевый грибок Batrachochytrium dendrobatidis: по расчетам ученых, от него пострадали более 500 видов, в первую очередь из Центральной и Южной Америки, а также Австралии. Согласно современным представлениям, родина патогена — Восточная Азия, но благодаря международной торговле амфибиями он распространился и на другие континенты и многие острова.

B. dendrobatidis убивает в основном лягушек, жаб и других бесхвостых амфибий. Однако в 2013 году ученые описали еще один вид из этого рода, который специализируется на саламандрах и тритонах. Он получил название Batrachochytrium salamandrivorans. Судя по всему, B. salamandrivorans также происходит из Азии, где местные амфибии научились с ним сосуществовать. К сожалению, около 2010 года патоген проник в Европу (скорее всего, с помощью человека) и начал уничтожать целые популяции хвостатых амфибий.

Пока жертвами инвазивного грибка становятся в первую очередь огненные саламандры (Salamandra salamandra), численность которых в ряде стран, например, в Нидерландах и Бельгии, резко сократилась. Кроме того, из-за инфекции уменьшаются некоторые популяции гребенчатых тритонов (Triturus cristatus), а в общей сложности заражение B. salamandrivorans подтверждено у семи видов европейских хвостатых амфибий. Однако в наибольшей степени зоологов беспокоит судьба менее многочисленных видов, которые встречаются на ограниченных территориях. Один из них — европейский протей (Proteus anguinus), слепая неотеническая амфибия, которая встречается исключительно в пещерных водоемах на западе Балканского полуострова. 

Протеи уже страдают от незаконного отлова ради содержания в неволе, а также загрязнения пресных вод. Кроме того, они долго живут и медленно размножаются, что отрицательно сказывается на их способности адаптироваться к изменениям окружающей среды. Учитывая все эти факторы, специалисты опасаются, что распространение B. salamandrivorans среди протеев может привести к их вымиранию. Однако до сих пор никто не знал, насколько в действительности эти амфибии чувствительны к хитридиевому грибку.

Разобраться в этом вопросе решила команда исследователей во главе с Аном Мартелом (An Martel) из Гентского университета. Они поставили эксперимент, в ходе которого заразили грибком шесть протеев, живущих в лаборатории. Хотя у многих видов хвостатых амфибий, включая огненных саламандр, B. salamandrivorans быстро вызывает тяжелые проблемы со здоровьем и смерть, ни один из инфицированных протеев за полгода наблюдений не умер и не проявил признаков болезни.

На следующем этапе авторы усыпили подопытных особей и исследовали их кожу на предмет наличия грибка. ПЦР-анализ показал, что инфекция присутствует на коже брюха и лап у всех зараженных протеев. А иммуногистохимическое исследование выявило в коже трех особей талломы B. salamandrivorans. Они располагались лишь в поверхностном слое эпидермиса, в то время как у огненных саламандр грибок распространяется по всему эпидермису. В целом, можно сказать, что, хотя инфекция и заражает протеев, серьезно навредить она им не может.

В ходе дополнительного исследования специалисты оценили влияние слизистого слоя на коже протеев и саламандр на рост B. salamandrivorans. Для этого они на четыре часа поместили споры грибка на кожу обоих видов. Оказалось, что слизь протеев ингибирует прорастание спор. Как показал анализ экспрессии генов B. salamandrivorans, связанных с вирулентностью, этот эффект отчасти объясняется подавленной активностью гена CRN 00955 из семейства Crinkler. Также слизь протеев может механически улавливать и удалять часть спор. Возможно, определенную роль в защите амфибий от опасной инфекции играют живущие на коже симбиотические бактерии.

Полученные результаты свидетельствуют, что протеи устойчивы к хитридиевому грибку, который смертелен для большинства европейских хвостатых амфибий. Хотя результаты лабораторного эксперимента нельзя автоматически переносить на популяции в естественной среде обитания, вероятность, что дикий протей может тяжело заболеть и умереть, заразившись B. salamandrivorans, очень низка. Тем не менее авторы обращают внимание, что грибок надолго сохраняется на теле этих амфибий и в долгосрочной перспективе способен снизить их иммунитет и приспособленность. Кроме того, толерантные к грибку протеи могут стать резервуаром для дальнейшего распространения инфекции среди других видов.

Протеи известны в первую очередь благодаря своему причудливому облику и пещерному образу жизни. Однако у них есть и другие интересные черты, например, долголетие и медленный метаболизм. Согласно недавнему исследованию, протеи настолько экономно расходуют энергию, что за год не преодолевают и десяти метров. А одна особь оставалась на одном и том же месте на протяжении семи лет наблюдений.

Сергей Коленов