У бразильских лягушек была обнаружена необычная защита: бактерии, обитающие на их коже, помогают амфибиям сопротивляться опасному грибку.
У некоторых лягушек защита от смертельно опасной грибковой инфекции начинается прямо с кожи. Международная группа ученых под руководством специалистов университета Пенсильвании обнаружила, что бактерии, естественно обитающие на коже амфибий, способны существенно влиять на их выживаемость после заражения. Результаты исследования опубликованы в журнале Animal Microbiome.
В ходе экспериментов были изучены два вида тропических лягушек из Бразилии — Haddadus binotatus и Ischnocnema henselii. Их тестировали на устойчивость к хитридиевому грибку Batrachochytrium dendrobatidis. Этот патоген повреждает кожу амфибий, а серьезная инфекция может привести к сбоям в работе сердца и гибели животного. Наиболее интересным стало то, что произошло, когда ученые вмешались в функционирование микробиома.
У H. binotatus здоровое сообщество кожных бактерий оказалось важным элементом защиты. Когда исследователи подавили его антибиотиками, лягушки стали чаще проявлять симптомы грибкового заболевания. Это указывает на то, что бактерии на коже не являются случайными «пассажирами», а представляют собой своего рода первую линию обороны.
В противоположность этому, у второго вида, I. henselii, вмешательство с микробиомом не дало результатов: подавление кожных бактерий практически не повлияло на восприимчивость к грибку. Лягушки оставались уязвимыми. Таким образом, разные виды амфибий могут применять совершенно различные стратегии защиты против одного и того же патогена.
Кастинг для бактерий
Чтобы выяснить, какие именно микроорганизмы работают на защиту лягушек, исследователи собрали около 700 штаммов бактерий с кожи этих животных. Каждый из них был выращен отдельно и протестирован на способность подавлять рост хитридиевого грибка.
Наблюдения длились неделю. После этого ученые секвенировали полученные культуры и создали специальную базу данных, связывающую определенные бактерии с их способностью подавлять патоген. Так удалось выявить микроорганизмы, которые действительно могут участвовать в защите амфибий.
Это важный момент: исследователи подчеркивают, что речь идет не только о большем количестве полезных бактерий у устойчивых лягушек. Ключевым является функциональный состав микробиома — то есть то, что именно делают конкретные микроорганизмы. Поэтому одинаковое количество бактерий не гарантирует защиту. В биологической «команде» важны не только количество игроков, но и их специализация.