Chytridiomycosis är en infektionssjukdom hos amfibier som orsakas av chytridsvamparterna Batrachochytrium dendrobatidis och Batrachochytrium salamandrivorans , mikroskopiska sötvattenparasitiska icke- hyfa zoospore keratinofila svampar.
Det påverkar huden hos vuxna amfibier, blockerar andningen och intaget av vatten, som hos groddjur till stor del sker genom huden, och munhålorna i deras larver. Amfibier av alla tre ordnar är mottagliga för denna sjukdom: svanslösa , svanslösa och benlösa [1] [2] .
Hos sjuka djur observeras olika kliniska tecken, varav de viktigaste är: rodnad på den ventrala sidan av kroppen, förtjockning och exfoliering av hudens ytskikt på olika delar av kroppen, små sår, kramper, utspädning till sidorna av bakbenen. Infektion kan orsaka enstaka dödsfall i vissa amfibiepopulationer och 100 % dödlighet i andra. Effektiva kontrollåtgärder i populationer av vilda groddjur har inte utvecklats. Det finns flera alternativ för kamp, även om inget av dem har visat sig vara genomförbart i stor skala.
Chytridiomycosis leder till en global nedgång av amfibiepopulationer runt om i världen, den har drabbat cirka 30% av alla groddjursarter i världen, cirka 200 arter är på väg att dö ut på grund av det. Denna sjukdom har lett till en kraftig minskning av populationer eller till och med att många groddjursarter helt har försvunnit i den västra delen av Nord- , Central- och Sydamerika , östra Australien , Östafrika ( Tanzania ), öarna Dominica och Montserrat i Karibien . En stor del av den nya världen riskerar att sprida sjukdomen under de kommande åren [3] .
Chytridiomycosis anses vara den mest aggressiva och dödliga infektionen som någonsin drabbat ryggradsdjur, på grund av det stora antalet arter som är mottagliga för det och den enorma skada som denna sjukdom orsakar. Det anses vara en av faktorerna bakom den moderna sjätte massutrotningen [4] . En av huvudorsakerna till spridningen av denna infektion runt om i världen är den internationella handeln med groddjur, både prydnadsväxter och livsmedel. Chytridiomycosis ingår i listan över infektioner som kontrolleras av World Organization for Animal Health [1] .
Chytridiomycosis beskrevs första gången 1998 som ett resultat av forskning om orsakerna till massdödlighet och en kraftig minskning av populationerna av svanslösa amfibier i de montana regnskogarna i Australien och Centralamerika. Denna sjukdom var det första registrerade fallet av parasitism av svampar från avdelningen för Chytridiomycetes på ryggradsdjur [5] .
För första gången hittades en svamp från släktet Batrachochytrium i svanslösa groddjur i en Titicaca visslargroda ( Telmatobius culeus ), fångad 1863, och i svansgroddjur, i en japansk jättesalamander ( Andrias japonicus ), fångad 1902. Båda svampstammarna som hittades i dessa fall registrerades dock inte som inblandade i fall av massdöd av amfibier [6] [7] .
Ett senare fall av en groddjur infekterad med Batrachochytrium dendrobatidis var en slätklovad groda ( Xenopus laevis ) som fångades 1938. Denna art av groda verkar vara praktiskt taget immun mot sjukdomen, vilket gör den till en vektor för patogenen . Den första tillförlitliga metoden för graviditetstestning på människa involverade användningen av denna art, och som ett resultat började storskalig internationell handel med levande Xenopus-grodor för över 60 år sedan. Om Batrachochytrium har sitt ursprung i Afrika, så var den släta grodan förmodligen den ursprungliga bäraren av det orsakande medlet för chytridiomycosis på den kontinenten. Det tidigaste bekräftade fallet av chytridiomycosis i Nordamerika var i en groda , Lithobates clamitans , som fångades 1961 i Quebec, Kanada [8] . Senare, 1978, registrerades den i den nordamerikanska bullgrodan ( Lithobates catesbeianus ) [9] . I Europa identifierades chytridiomycosis först 1997 i Spanien hos barnmorskepaddan ( Alytes obstetricans ). Under de efterföljande åren expanderade området för upptäckt av Batrachochytrium dendrobatidis österut, tills nu har det nått Östeuropa [8] . År 2013 bekräftades först benlösa groddjur vara mottagliga för denna svamp : den hittades i caecilianer som fångats i Afrika i Kamerun och Tanzania ; hos flera arter från olika släkten och familjer av benlösa amfibier [2] .
Samma 2013 upptäcktes och beskrevs den andra arten av svampar av släktet Batrachochytrium , Batrachochytrium salamandrivorans , för första gången , vilket orsakade chytridiomycosis i svansade amfibier [10] .
I sin epizootiska form upptäcktes chytridiomycosis först 1993 i döda och döende grodor i Queensland , Australien . Denna sjukdom har funnits i landet sedan åtminstone 1978 och har spridit sig brett över kontinenten [11] . I Australien har svampen hittats på fyra platser: på östkusten, i Adelaide , i sydvästra västra Australien och i Kimberley. Men troligen finns den på andra ställen [12] .
Chytridiomycosis har också hittats i Afrika, Amerika, Europa, Nya Zeeland och Oceanien. I Australien, Panama och Nya Zeeland dök svampen plötsligt upp, spred sig brett och ledde till en minskning av antalet grodor. På den amerikanska kontinenten dök den upp 1987 i Venezuela , spred sig över hela kontinenten och trängde in i Centralamerika. 1987 hittades den även i södra delen av Centralamerika, varifrån den spred sig söderut, medan å andra sidan svampen från Sydamerika redan trängde in där [11] .
Det är dock fortfarande oklart om chytridsvamparna av släktet Batrachochytrium är en ny patogen som nyligen har dykt upp på de ovan nämnda platserna eller om deras virulens först nyligen har ökat . Det kan vara så att dessa svampar har funnits i naturen tidigare och först nyligen har upptäckts för att de blivit mer virulenta eller vanligare i miljön, eller för att djurvärdpopulationer har blivit mindre motståndskraftiga mot sjukdomen, till exempel på grund av globala föroreningar miljön och den tillhörande minskningen av immunitet hos djur [11] .
För närvarande är epizootin av chytridiomycosis vanligast i Central- och Sydamerika, östra Australien, västra Nordamerika [3] och södra Europa [4] . Det är svårt att fastställa hela det geografiska området för chytridiomycosis. Denna sjukdom finns endast där svamparna Batrachochytrium dendrobatidis och Batrachochytrium salamandrivorans finns . Men utbrott av sjukdomen observeras inte alltid på platser där dessa svampar finns. Orsakerna till nedgången i antalet amfibier är ofta okända. Varför vissa områden påverkas av svampen och andra inte är det är inte heller helt klart. Det antas att lokala särdrag som klimat, andra miljöfaktorer och befolkningstäthet kan leda till att groddjur besegras av svampen i något särskilt område. För att fastställa det geografiska området för chytridiomycosis är det därför nödvändigt att ta hänsyn till förekomstomfånget av arter av släktet Batrachochytrium , vars geografiska utbredningsområde täcker större delen av världen [11] .
Arten Batrachochytrium dendrobatidis har hittats i mer än 520 amfibiearter av alla tre ordningarna i 56 länder [13] . Den är allmänt spridd i Nord- och Sydamerika, där den har kommit in i alla länder utom Guyana, Guyana, Paraguay och Surinam [8] , och finns ibland i Afrika, Europa, Asien [3] och Nya Zeeland [8] . I Afrika finns denna svamp främst i den södra delen av kontinenten - i Gabon , Kenya , Kongo , Swaziland , Uganda , Sydafrika [8] . Samtidigt, i Asien, täcker distributionsområdet för Batrachochytrium dendrobatidis endast cirka 2,35% av territoriet [14] . Här finns den främst i Sydostasien: i Vietnam , Laos , i väster och i centrala Indien, i Indonesien (på ön Java ), i södra Kina, Filippinerna, Sri Lanka, i Sydkorea, Japan och den malaysiska halvön [8] . I Europa finns denna svamp i större delen av Västeuropa: i Österrike, Storbritannien, Belgien, Ungern, Tyskland, Nederländerna, Grekland, Danmark, Spanien, Italien, Polen, Portugal, Rumänien, Slovakien, Slovenien, Finland, Frankrike, Kroatien, Tjeckien, Schweiz och Estland. I Ryssland, från och med 2018, hittades den endast i Moskva-regionen i populationen av den vanliga paddan ( Bufo bufo ) [8] .
Svampen Batrachochytrium dendrobatidis finns i en mängd olika groddjursmiljöer i ett brett spektrum av klimat, men är vanligast i relativt svala och fuktiga livsmiljöer i tempererade och tropiska bergsregioner. I regioner med höga temperaturer och låg nederbörd är denna art sällsynt. Det finns dock undantag, till exempel dödsfall från chytridiomycosis av låglandsgrodor ( Lithobates yavapaiensis ) i vattendrag som ligger i Arizonas öknar (sydvästra Nordamerika). Allvarliga effekter på populationer som leder till deras nedgång och utrotning är mer sannolikt i kallare, blötare regioner med mindre temperaturfluktuationer [13] .
I Amerika är området med territorier med lämpliga förhållanden för Batrachochytrium dendrobatidis enormt. De mest lämpliga regionerna här inkluderar livsmiljöer som innehåller den mest varierande groddjursfaunan i världen. De ekologiska regionerna med störst risk att sprida Chytridiomycosis i Amerika är: den subtropiska tall-ek-skogen i Sierra Madre och den Sonoro-Sinaloan subtropiska torra lövskogen i sydvästra Nordamerika, de tropiska regnskogarna i Veracruz i östra Mexiko, alla av Centralamerika öster om Isthmus of Tehuantepec , Karibiska öarna , tempererade skogar i Chile och västra Argentina söder om 30°S, Anderna över 1000 m över havet i Venezuela, Colombia och Ecuador , Andernas östra sluttningar i Peru och Bolivia, brasiliansk Atlantskogen , Uruguay , Paraguay , nordöstra Argentina och Amazonas , särskilt den sydvästra delen av Amazonas regnskog och Madeira-Tapajos regnskogar [15] .
Särskilt anmärkningsvärt är den snabba hastighet med vilken chytridiomycosis sprider sig till nya territorier. Till exempel i Costa Rica i Centralamerika utökade denna sjukdom sitt utbredningsområde med en hastighet av 30 km/år, och i Australien ännu snabbare, med 100 km/år [8] .
Utbredningsområdet för chytridiomycosis orsakad av arten Batrachochytrium salamandrivorans är för närvarande begränsat till Europa, även om denna svamp förekommer i små mängder i salamandrar från familjerna Hynobiidae ( Hynobius , Onychodactylus , Salamandrella spp.) och cylamantritotone , ( Salamantritotone , Cyantritotone ) spp.) i Japan, Thailand och Vietnam [4] .
Som ett resultat av forskning uppstod ett antagande om att orsaken till den intensiva spridningen av chytridiomycosis kunde vara en global temperaturförändring. Stigande temperaturer har ökat avdunstningen i vissa skogsområden, vilket resulterar i mer molnbildning [16] . Det antas att en ökning av molntäcket som blockerar solljus faktiskt kan minska dagtemperaturerna, medan molntäcket på natten fungerar som en isolator och hjälper till att höja nattetemperaturerna över normala nivåer. Kombinationen av låga dag- och natttemperaturer kan ge optimala förhållanden för tillväxt och reproduktion av chytridsvampar, som har ett föredraget temperaturområde på +17° till +25°C [17] . Vid en temperatur på cirka +30 ° C och över dör dessa svampar. Utan molntäcke på grund av ökad avdunstning nås sådana miljötemperaturer snabbare och kan lättare påverka svamppopulationen [16] .
Användningen av bekämpningsmedel är känd för att ha bidragit till minskningen av amfibiepopulationer [18] [19] [20] . 2007 visade en studie om effekten av bekämpningsmedel på kytridiomykos att subletal exponering för bekämpningsmedlet carbaryl (en kolinesterashämmare ) ökade Rana boylii- grodornas känslighet för chytridiomycosis. Speciellt minskade skyddet mot hudpeptider signifikant efter exponering för karbaryl, vilket tyder på att bekämpningsmedel kan hämma detta medfödda immunförsvar och öka mottagligheten för sjukdomar [21] .
Orsaker till den globala spridningen av chytridiomycosis kan också inkludera avsiktlig eller oavsiktlig invasion av främmande groddjursarter, såsom internationell handel med husdjur såsom den nordamerikanska oxgrodan ( Lithobates catesbeianus ), som kan bära patogenerna av denna sjukdom, eller introduktion av patogener till miljön från avloppsvatten, hushållsavlopp från lokaler där djurbärare av patogener hålls [22] . Det är anmärkningsvärt att de mest utbredda groddjursarterna i olika delar av världen - den afrikanska slätklogrodan ( Xenopus laevis ) och den amerikanska tjurgrodan ( Lithobates catesbeianus ) och padda-aga ( Rhinella marina ) - är immuna mot chytridiomycosis, tolererar det asymptomatiskt och kan vara bärare av dess patogener [8] .
Svampar av släktet Batrachochytrium är mikroskopiska parasitiska organismer som lever i stillastående och strömmande sötvattenförekomster [8] . Dessa är keratinofila parasiter av amfibier [1] - chytridiomycosis orsakad av arter av detta släkte, Batrachochytrium dendrobatidis och Batrachochytrium salamandrivorans , påverkar främst de yttre lagren av huden på amfibier som innehåller keratin , som de livnär sig på, och sprider sig inte till deepervävnad. Och även om det orsakar ganska små patologiska förändringar, är infektion mycket ofta dödlig, eftersom huden spelar en mycket viktig fysiologisk roll för att reglera fukt och biokemiska processer i blodet hos amfibier [1] [11] .
Chytridsvamparna Batrachochytrium dendrobatidis och Batrachochytrium salamandrivorans har två livsstadier. Den första är det asexuella zoosporangialstadiet [23] , under vilket små (2–5 μm i diameter [2] ) rörliga zoosporer bildas i ett relativt stort fastsittande zoosporangium som växer inuti värddjurets epidermala celler [13] . Det andra stadiet börjar när frisimmande asexuella zoosporer dyker upp från zoosporangium och sprids i miljön [4] . Ett zoosporangium kan producera upp till 300 zoosporer [8] . Livscykeln för dessa svampar fortsätter tills nya zoosporer produceras i zoosporangia och kommer in i miljön eller återinfekterar samma värd. I allmänhet är livscykelns varaktighet hos båda arterna 4-5 dagar [4] .
Arten Batrachochytrium dendrobatidis är mer termofil, dess optimala tillväxt observeras vid temperaturer från +17 till +25 °C och pH = 6–7 [4] . Man antar att svampen uppvisar störst patogenicitet just vid dessa temperaturer [8] . Vid en temperatur på +10 °C och lägre växer den mycket långsammare, vid +25 ... +28 °C och över stannar tillväxten. Vid temperaturer över +29 °C dör zoosporer av denna svamp på en vecka och vid +37 °C inom 4 timmar [4] [8] . Den tål inte heller att torka bra, i en helt torr miljö dör absolut alla zoosporer efter 3 timmar. I detta avseende anses den långsiktiga bosättningen av denna svamp i tillfälliga reservoarer osannolik [8] . Koncentrationen av NaCl- salt i vatten på nivån 5% är också dödlig för dess zoosporer. Samtidigt, i arten Batrachochytrium salamandrivorans , är de optimala temperaturerna för tillväxt mellan +10 och +15 °C, även vid +5 °C kan den fortfarande växa, men temperaturer på +25 °C och över är dödliga för den [4] . I frånvaro av värddjur kan zoosporerna av svampen Batrachochytrium dendrobatidis förbli livsdugliga i sjövatten i upp till 7 veckor, och lite längre i våt flodsand [8] .
Arten Batrachochytrium dendrobatidis har en hög smittsamhet (smittsamhet) och låg specificitet, har ett brett utbud av värdarter bland amfibier, den infekterar mer än 520 arter av anuraner ( grodor och paddor ), caudate (salamandrar och vattensalamandrar) och benlösa (mask) groddjur [4] [2] . Eftersom zoosporerna av denna svamp sprids i vattendrag är det mer sannolikt att de infekterar vattenlevande amfibiearter än terrestra eller de med relativt kort utvecklingsstadium för larver [8] . Arten Batrachochytrium salamandrivorans är känd för att orsaka chytridiomycosis endast hos svansade amfibier. Försök som gjordes i laboratoriet att infektera svans- och benlösa groddjur med det gav inga positiva resultat [4] .
Svampen Batrachochytrium dendrobatidis är en akvatisk patogen, under reproduktionen sprider den sina rörliga zoosporer i miljön [24] , som rör sig genom vattnet med hjälp av flageller tills de når en ny värd, som hittas genom kemotaxi [8] . Vid infektion hos vuxna amfibier påverkas keratincellerna i epidermis , det yttre lagret av huden, medan i grodyngel påverkas munhålan [25] . När ett värddjur blir infekterat kommer sporerna in i dess hud och fäster via mikrotubuli [26] . För spridning av zoosporer och infektion av epidermala celler är det nödvändigt att värddjurets hudyta är fuktig [23] . Efter infektion av en amfibie med svampen Batrachochytrium dendrobatidis kan den utveckla chytridiomycosis, som dock inte utvecklas hos alla infekterade värddjur. Andra former av överföring av denna svamp är för närvarande inte kända med säkerhet, det finns förslag på att chytridiomycosis kan överföras genom direktkontakt med värden eller genom en mellanvärd [26] . Dessutom antas det att zoosporer kan överföras från en reservoar till en annan med vatten, partiklar av fuktig jord och vattenväxter, olika, särskilt våta, föremål (till exempel fiskeredskap), på fjädrarna hos sjöfåglar och semiakvatiska fåglar. Vissa arter av amfibier och även reptiler som är resistenta mot Batrachochytrium dendrobatidis kan vara bärare av infektionen [8] .
Mycket om hur Batrachochytrium dendrobatidis överförs från en värd till en annan är fortfarande okänt [27] . Väl i vattenmiljön rör sig zoosporer mindre än 2 cm inom 24 timmar innan de bildar en cysta [28] . Denna begränsade distribution av Batrachochytrium dendrobatidis zoospores tyder på att det finns några ännu okända mekanismer genom vilka de överförs från en värd till en annan [28] .
Den framgångsrika utvecklingen av Batrachochytrium dendrobatidis zoospores påverkas av olika abiotiska miljöfaktorer, såsom temperatur, vattnets surhet pH , salthalt och koncentrationen av olika ämnen i vattnet. Svampzoosporer kan överleva i temperaturområdet +4…+25°C och pH = 6–7 [28] . I vissa förorenade vattendrag kan patogenen finnas under hela året. Tätheten av zoosporer av Batrachochytrium dendrobatidis i samma vattenförekomst kan förändras under året, varierande från 100 till 3 miljoner zoosporer per 1 liter vatten [8] .
Utvecklingen av chytridiomycosis sker enligt följande: zoosporer sätter sig på huden på en amfibie och tränger in i de djupare cellerna i epidermis genom könsröret. Därefter utvecklas de snabbt till sporangier och producerar nya zoosporer. Varaktigheten av sporangiutveckling sammanfaller med den för epidermal celldifferentiering och förnyelse, så att när sporangierna blir mogna överförs de till hudens yta. Sjukdomen fortskrider sedan när dessa nya zoosporer återinfekterar värden [29] [13] .
Amfibier som påverkas av chytridiomycosis utvecklar följande fysiologiska patologier: epidermal dysfunktion på grund av hyperkeratos i epidermis (förtjockning av huden leder till en metabolisk störning med den yttre miljön, som hos amfibier till stor del sker genom huden, djur kan inte ta emot de nödvändiga näringsämnena, släpper ut toxiner och andas normalt [11] ), nivån av natrium och kalium i blodet och cellplasman minskar, en obalans av elektrolyter utvecklas och den elektrolytiska transporten genom epidermis störs. Reproduktion av Batrachochytrium dendrobatidis i vävnaderna i värdhuden (ofta leder det inte till en inflammatorisk reaktion från värdorganismens sida) leder till störningar av dess normala funktion - i de flesta amfibiearter, när antalet zoosporer av svampen når 10 000 stycken, sjuka djur kan inte andas normalt, fukten störs, osmoreglering och termoreglering . I blodet hos sjuka amfibier minskar nivån av vissa elektrolyter , såsom natrium , magnesium och kalium . Svamparnas avfallsprodukter påverkar också värdens hälsa negativt, fungerar som toxiner , minskar djurets totala immunitet , påverkar spridningen av lymfocyter och orsakar cellapoptos [1] . Ett sjukt djurs död inträffar några dagar efter infektion [8] .
Även om Batrachochytrium dendrobatidis orsakar mindre patologiska förändringar, utan att leda till betydande hudskador [1] , är de kliniska tecknen hos amfibier infekterade med denna patogen ganska olika. Det kanske tidigaste tecknet på infektion är anorexi , som inträffar 8 dagar efter infektion [27] . Infekterade individer är också vanligtvis i ett letargiskt tillstånd, deras rörelser är långsamma och de vägrar att röra sig även vid beröring. De flesta grodarter som drabbats av Batrachochytrium dendrobatidis visar överdriven fjällning av huden. Bitar av lös hud är ogenomskinliga, gråvita eller gulbruna. Några av dessa hudbitar fäster vid huden på amfibier [11] . Dessa tecken på infektion observeras oftast 12-15 dagar efter infektion [27] .
Det mest typiska symtomet på chytridiomycosis är förtjockning av huden (hyperkeratos), vilket snabbt leder till att infekterade individer dör på grund av blockering av förmågan att utbyta ämnen med den yttre miljön genom huden [11] . Morfologiska förändringar hos groddjur infekterade med svamp inkluderar rodnad av huden på den ventrala sidan av kroppen, spasmer med förlängning av bakbenen, störningar i den rätande reflexen [27] , ansamlingar av exfolierad hud i hela kroppen, lossning av den ytliga epidermis på benen och andra delar av kroppen, lätt ytjämnhet med små märken på huden, och ibland små sår eller blödningar. Hos grodyngel infekterar Batrachochytrium dendrobatidis munhålor där keratin finns, vilket leder till undernäring eller missfärgning av munhålan [11] . Beteendeförändringar kan inkludera letargi, oförmåga att söka skydd, oförmåga att fly, förlust av den rätande reflexen och dålig hållning (t.ex. kan djuret sitta med sina bakben utspridda, vilket inte är vanligt hos grodor) [30 ] .
Amfibiechytridsvampen verkar växa bäst mellan +17 och +25°C [28] och att utsätta infekterade grodor för höga temperaturer kan bota dem [31] . I naturen, ju längre tid individuella grodor har temperaturer över +25 °C, desto mindre sannolikt är det att de blir infekterade med chytridsvamp [32] . Detta kan förklara varför amfibieminskningen orsakad av chytridiomycosis inträffar främst på högre höjder och under kallare månader [33] . Naturligt förekommande hudpeptider kan hämma tillväxten av Batrachochytrium dendrobatidis när kroppstemperaturen hos infekterade amfibier är runt +10°C, vilket gör att arter som grodan Rana pipiens kan återhämta sig från infektion i cirka 15 % av fallen [34] . Förutom abiotiska miljöfaktorer som är beroende av klimat och lokalt väder är infektionsrisken, patogenexponering och möjligheten till allvarliga konsekvenser för populationen till stor del beroende av värdarternas ekologiska egenskaper och egenskaper hos värdarternas livscykel. Sammansättningen av akvatisk mikrofauna är också viktig [13] .
Även om svampen Batrachochytrium dendrobatidis har krediterats med många amfibieminskningar, motstår vissa arter denna infektion och vissa populationer kan överleva med låga nivåer av resistens mot sjukdomen [36] . Dessutom kan vissa arter som verkar motstå infektion faktiskt innehålla en icke-patogen form av Batrachochytrium dendrobatidis . Grodyngel av grodor och paddor dör sällan av chytridiomycosis; även om deras keratiniserade mundelar kan bli infekterade med denna svamp, är infektioner vanligtvis inte dödliga förrän efter metamorfos, resten av huden blir keratiniserad och infektionen sprider sig till andra delar av kroppen [13] .
Sjukdomen orsakad av svampen Batrachochytrium dendrobatidis har dock orsakat en betydande minskning av populationerna av Rana muscosa grodan , den västamerikanska paddan ( Anaxyrus boreas ), Yosemian padda ( Anaxyrus canorus ) och paddan Anaxyrus baxteri i Nordamerika och många andra arter [8] , och sådana arter, som den centralamerikanska lövgrodan Ecnomiohyla rabborum [37] [38] [39] och den australiensiska paddan Taudactylus acutirostris [40] [13] har blivit helt utdöda på grund av chytridiomycosis. Det är möjligt att denna sjukdom också ledde till att den orange paddan ( Incilius periglenes ) helt utrotades i Costa Rica och två arter av vårdgrodor , Rheobatrachus silus och Rheobatrachus vitellinus , i östra Australien, som dog ut på 1980-talet [8] .
Amfibiearter som klarar av att överleva en chytridmykosepizooti visar olika post-epidemisvar i populationsdynamiken: vissa har lägre förekomst och distribution, och vissa fortsätter att minska och lider av betydande årlig dödlighet av chytridmykos även årtionden efter den första infektionen. Till exempel leder den årliga dödligheten för lövgrodan Litoria verreauxi alpina till en nästan fullständig förnyelse av populationen efter häckning. Vissa hotade arter har nu mycket små populationer och mer måste göras för att bevara dem. I Australien har sex arter placerats i denna kategori, inklusive den ljust färgade falska paddan ( Pseudophryne corroboree ), som behöver ständigt återinföras för att bevara . Men populationer av vissa mottagliga arter återhämtar sig i överflöd och distribution, om än på lägre nivåer än före uppkomsten av kytridiomycosis [13] .
När de är infekterade med svampen Batrachochytrium salamandrivorans är europeiska svansgroddjur mycket ofta dödliga, de flesta infekterade djur dör inom 2-3 veckor efter den första kontakten med patogenen. Så i Nederländerna och Belgien har utbrott av chytridiomycosis orsakat av denna patogen i vanliga salamandrar ( Salamandra salamandra ) rapporterats. Som ett resultat har antalet lokala populationer av denna art minskat till mindre än 5% av den ursprungliga [4] .
Sammantaget har chytridiomycosis varit ansvarig för minskningen av förekomsten av minst 501 amfibiearter under de senaste 50 åren, varav 90 arter antingen misstänks eller bekräftas utrotade i naturen, och ytterligare 124 arter har minskat med mer än 90 % [ 41] . Forskare karakteriserar det totala antalet offer för chytridiomycosis som "den största registrerade förlusten av biologisk mångfald i samband med sjukdomen" [42] [43] .
Men enligt vissa forskare gör fokuset på chytridiomycosis amfibiebevarande ansträngningar farligt kortsiktiga. Analys av data från IUCN:s rödlista visade att man i många fall där man misstänkte sjukdomen hos olika arter inte hittade några bevis för det. Till exempel i Nya Zeeland är bevarandeinsatserna för den kritiskt hotade Archie-grodan ( Leiopelma archeyi ) fortfarande fokuserade på att bota den från chytridiomycosis, även om studier tydligt har visat att dessa amfibier är immuna mot Batrachochytrium dendrobatidis- infektion och dör i naturen från andra, så långt inga identifierade sjukdomar [44] . I Guatemala har flera tusen grodyngel rapporterats dödade av en okänd patogen som inte var svampen Batrachochytrium dendrobatidis [45] .
En studie av den kritiskt hotade grodaarten Mixophyes fleayi från subtropiska Australien fann antydningar om framväxande evolutionär resistens mot chytridiomycosis i drabbade populationer [46] . Det har visat sig att en del av återhämtningen efter nedgången hos olika grodarter i Panama inte beror på försvagningen av patogenen, utan snarare på den evolutionära förvärvade genetiska resistensen mot svampinfektion eller andra förvärvade egenskaper, såsom hypotetisk skyddande mikrobiell kolonisering, vilket är mer att studera [47] [48] .
På grund av svampens enorma inverkan på amfibiepopulationer har betydande forskning genomförts för att utveckla metoder för att kontrollera dess spridning i naturen. En av de mest lovande är upptäckten att amfibier i kolonier som upplever en epizooti av chytridmykos tenderar att bära högre koncentrationer av bakterien Janthinobacterium lividum på sin hud [49] . Denna bakterie producerar svampdödande kemikalier såsom indol-3-karboxaldehyd och violacein , som hämmar tillväxten av Batracochytrium dendrobatidis även vid låga koncentrationer [50] . På liknande sätt producerar bakterien Lysobacter gummosus , som finns på rödryggig salamander ( Plethodon cinereus ), föreningen 2,4-diacetylphloroglucinol, som hämmar tillväxten av Batrachochytrium dendrobatidis [51] .
Att förstå interaktionen mellan mikrobiella samhällen som finns på amfibiehud med svamparter i miljön kan klargöra varför vissa amfibier, såsom grodan Rana muscosa , är mottagliga för de dödliga effekterna av Batrachochytrium dendrobatidis , medan andra, såsom fyrtåig salamander ( Hemidactylium scutatum ), kan samexistera med dessa svampar. Den svampdödande bakteriearten Janthinobacterium lividum , som finns i flera amfibiearter, har visat sig förhindra exponering för patogenen även när den appliceras på huden på andra amfibiearter som är mottagliga för Batrachochytrium dendrobatidis som saknar bakterierna [52] . Interaktionen mellan hudens mikrobiota och Batrachochytrium dendrobatidis kan förändras på ett sådant sätt att det främjar resistens mot sjukdomar, vilket visats i studier som introducerade violacein-producerande bakterier Janthinobacterium lividum till amfibier som inte hade tillräckligt med violacein för att hämma infektion [50] [53 ] .
Även om den exakta koncentrationen av violacein (en antifungal metabolit producerad av Janthinobacterium lividum ) som krävs för att hämma Batrachochytrium dendrobatidis inte har fastställts definitivt, kan denna substans påverka amfibieernas känslighet för chytridiomycosis och sannolikheten för dödsfall. Till exempel visade sig huden på grodan Rana muscosa vara fri från Janthinobacterium lividum- bakterier , och koncentrationen av violacein var så låg att den inte kunde öka överlevnaden för denna groda. Detta innebär att den svampdödande bakterien Janthinobacterium lividum (infödd i huden på andra amfibier som fyrtåig salamander ) kan producera tillräckligt med violacein för att förhindra Batrachochytrium dendrobatidis- infektion och låta den samexistera med den potentiellt dödliga svampen [52] [54 ] .
Dessutom fann man också att sötvattensdjurplanktonkräftdjuret Daphnia magna livnär sig på frisimmande zoosporer av svampen Batrachochytrium dendrobatidis [55] , vilket positivt kan påverka infektionsdynamiken hos grodgroda, vilket minskar andelen infekterade individer [ 8] .
För att begränsa spridningen av chytridiomycosis rekommenderas karantän av importerade djur i separata behållare. Om sådana djur misstänks ha en infektion, utförs behandlingen med hjälp av bad med svampdödande preparat. Dessutom, när du använder fiskeredskap, för att undvika överföring av patogener från en reservoar till en annan, är det nödvändigt att torka redskapet innan du använder det i en ny reservoar, håll det torrt i minst 4 timmar, helst vid en temperatur över +30 ° C, vilket ofta är möjligt under den varma årstiden uppnås genom att torka dem i direkt solljus [8] .
För diagnos av chytridiomycosis hos amfibier används cytologiska, histologiska, histokemiska, immunhistokemiska och andra metoder [25] , bland vilka metoden för realtidspolymeraskedjereaktion (kvantitativ PCR) anses vara den mest tillförlitliga [57] [1] . Enligt vissa forskares antaganden är den primära diagnosen av denna sjukdom också möjlig genom morfologiska anomalier, till exempel i grodyngel hos svanslösa amfibier, genom kränkning av den orala apparaten [25] .
För behandling av chytridiomycosis används svampdödande läkemedel (antimykotika) och terapi baserad på exponering för förhöjd temperatur. Således botades grodan Leiopelma archeyi framgångsrikt från chytridiomycosis genom topisk applicering av kloramfenikol [58] . Emellertid har det bredspektrade azol-svampmedlet itrakonazol visat sig vara den bästa behandlingen för Batrachochytrium dendrobatidis- infektion . Det föredras framför kloramfenikol och amfotericin B på grund av deras toxicitet. I synnerhet kan kloramfenikol orsaka leukemi hos paddor [59] . Under behandling med itrakonazol placeras djur infekterade med Batrachochytrium dendrobatidis i en behållare med en 0,01% lösning av detta läkemedel i 5 minuter, en gång om dagen, proceduren upprepas i 7-11 dagar [1] [56] . Däremot kan varaktigheten av att hålla djur i lösning skilja sig avsevärt för amfibier av olika grupper. Så om grodor sätts i lösningen i 5 minuter, hålls masken i 30 minuter [60] . Efter sådan behandling är PCR-analyser av infekterade individer vanligtvis negativa för Batrachochytrium dendrobatidis [23] [61] [62] .
För behandling av amfibier infekterade med chytridiomycosis används även azol-antimykotikumet voriconazol [1] , goda resultat visas genom användning av formalin i kombination med malakitgrönt [23] . Samtidigt fann man att Batrachochytrium salamandrivorans är 10 gånger mer resistent mot azolantimykotika än Batrachochytrium dendrobatidis [1] .
Behandlingen är dock inte alltid framgångsrik och alla amfibier tål det inte bra. Det finns höga potentiella risker när man använder svampdödande läkemedel för att behandla amfibier, eftersom vissa svampdödande läkemedel kan ha negativa effekter på huden hos vissa grodarter [63] [64] . I synnerhet har depigmentering hos grodyngel och till och med dödlighet hos unga som redan har genomgått metamorfos observerats vid behandling av anuraner med itrakonazol [60] . Detta är en svår situation, för utan behandling kommer grodor att lida av lemdeformiteter och till och med dö, och med behandling kan de drabbas av hudpatologier. Dessutom har det visat sig att när antimykotika används för att behandla groddjur infekterade med chytridiomycosis, är infektionen aldrig helt utrotad [63] [64] .
Värmeterapi har också använts för att neutralisera Batrachochytrium dendrobatidis hos infekterade amfibier [63] [65] . Laboratorieförsök där kroppstemperaturen hos sjuka individer höjdes över den övre gränsen för det optimala temperaturintervallet för Batrachochytrium dendrobatidis (som är från +25 till +30 °C) visar att svampen förstörs inom några veckor och att infekterade individer återvänder till ett normalt liv [65] . Sålunda botades bredhövdade maskar ( Typhlonectes natans ) infekterade med chytridiomycosis fullständigt efter exponering för en temperatur på +32,2 °C i 72 timmar (3 dagar). Värmeterapi är dock inte lämplig för alla amfibier, eftersom olika amfibier tolererar höga temperaturer olika och den långvariga temperaturhöjningen som krävs för effektiv behandling kan vara dödlig för vissa arter [60] .