پوشش زره باکتریایی قورباغه به محافظت از آن در برابر بیماری قارچی کمک می کند

توسط ریچارد گونزالس، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

باکتری هایی که روی پوست قورباغه زندگی می کنند می توانند نقش حیاتی در محافظت از حیوانات در برابر یک بیماری قارچی کشنده داشته باشند. تیمی از محققان به سرپرستی دانشمندان ایالت پن دریافتند که باکتری‌های طبیعی پوست قورباغه‌ها می‌توانند به مبارزه با بیماری‌ها و افزایش شانس بقای آن‌ها کمک کنند.

این مطالعه که در ژورنال Animal Microbiome منتشر شد، یک رابطه علت و معلولی بین باکتری‌های طبیعی ساکن پوست قورباغه‌ها به نام میکروبیوم پوست و توانایی آن‌ها برای زنده ماندن از یک پاتوژن قارچی کشنده یافت که یک تهدید بزرگ برای قورباغه‌های وحشی و دیگر دوزیستان در سراسر جهان است.

گوی بکر، دانشیار زیست شناسی در کالج علوم پن ایالت ابرلی و نویسنده ارشد این مقاله گفت: «این یکی از واضح‌ترین نشانه‌هایی است که باکتری‌های پوست طبیعی میزبان می‌توانند دفاع خط مقدم در برابر پاتوژنی باشد که جمعیت دوزیستان را در سراسر جهان ویران کرده است».

یکی از پیام‌های کلیدی این مطالعه این است که صرفا تنوع این باکتری‌ها - که از آنها به عنوان میکروبیوم پوست یاد می‌شود - نیست، بلکه عملکرد محافظتی این باکتری‌ها مهم است.

پاتوژن قارچ کیترید (Batrachochytrium dendrobatidis یا Bd) نامیده می شود. باعث آسیب پوستی در دوزیستان و در نهایت نارسایی قلبی می شود. برای آزمایش اینکه چگونه جوامع باکتریایی مرتبط با پوست می توانند از قورباغه های استوایی در برابر بیماری محافظت کنند، تیم تحقیقاتی آزمایشی را در برزیل با تمرکز بر دو گونه قورباغه انجام دادند: Haddadus binotatus و Ischnocnema henselii.

طرح تجربی به آنها اجازه داد تا تأثیر سرکوب میکروبیوم را بر خطر بیماری در این دوزیستان درک کنند. در طول این مطالعه، محققان از توالی یابی DNA برای شناسایی باکتری های زندگی بر روی پوست هر قورباغه و مقایسه نحوه پیش بینی این جوامع باکتریایی سلامت میزبان استفاده کردند.

این تیم دریافت که یک گونه به نام H. binotatus، زمانی که میکروبیوم پوست سالم می تواند به محافظت از آن در برابر عفونت کمک کند، به طور طبیعی قارچ را تحمل می کند. هنگامی که آن جامعه محافظ باکتری با آنتی بیوتیک ها سرکوب شد، احتمال بروز علائم بیماری در قورباغه ها بیشتر شد.

در مقابل، گونه دوم، I. henselii، بدون توجه به سرکوب میکروبیوم پوست، بسیار مستعد ابتلا به قارچ باقی ماند، که نشان می‌دهد گونه‌های مختلف قورباغه برای دفاع از خود در برابر بیماری به استراتژی‌های متفاوتی متکی هستند.

لورا شوک، دانشجوی دکترا در برنامه تحصیلات تکمیلی بوم شناسی در ایالت پن و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: "ما این تضاد قابل توجه را می بینیم: یکی از گونه ها یکی از بالاترین شیوع قارچ را دارد، در حالی که گونه دیگر هیچ عفونتی در طبیعت ندارد. این آنها را به یک جفت عالی برای درک نقش میکروبیوم تبدیل کرد."

"سالها می دانستیم که قورباغه گرمسیری H. binotatus به ندرت در طبیعت به قارچ آلوده می شود، اما نمی دانستیم چرا. اکنون می دانیم. این مطالعه ما را از همبستگی به شواهد تجربی منتقل کرد که نشان می دهد میکروبیوم واقعا در برابر این بیماری مهم است."

به گفته محققان، ایجاد درک درستی از مکانیسم‌های خاص باکتریایی محافظ کار پر زحمتی بود. شوک تقریبا 700 سویه از باکتری‌ها را از پوست قورباغه کشت، هر کدام را در کشت رشد داد و قارچ کیترید را در معرض محصولات جانبی شیمیایی آن‌ها قرار داد و رشد قارچ‌ها را در طول یک هفته ردیابی کرد.

سپس تیم هر فرهنگ را توالی‌بندی کردند و یک پایگاه داده مرجع سفارشی ساختند که هویت باکتریایی را به شدت مهار قارچ مرتبط می‌کرد. این به آنها اجازه داد تا نقشه‌برداری کنند که کدام باکتری محافظ روی هر قورباغه و چه زمانی وجود دارد. این پایگاه داده به محققان کمک کرد تا باکتری های بازدارنده بیماری را شناسایی کنند که به برخی قورباغه ها کمک می کند تا از عفونت جان سالم به در ببرند.

بکر گفت: ما این آزمایش را در دو سطح طراحی کردیم. "ابتدا، یک آزمایش ساده بله یا خیر برای اینکه ببینیم آیا میکروبیوم در دفاع در برابر بیماری نقش دارد یا خیر، سپس ما به عمق عملکرد هر باکتری پرداختیم و یک پایگاه داده مرجع ایجاد کردیم. این دو بررسی با هم به ما امکان داد مکانیسم های دفاعی خاص میکروبیوم را آزمایش کنیم."

به گفته محققان، گام بعدی، بررسی دقیق‌تر چگونگی جذب میکروبیوم‌های محافظ پوست قورباغه‌ها از محیط طبیعی، با هدف حفاظت از زیستگاه‌هایی است که از میکروب‌های مفید حمایت می‌کنند.

شوک می‌گوید: «اگر بفهمیم این قورباغه چگونه باکتری‌های مفید را جذب و نگهداری می‌کند، می‌توانیم درک کنیم که میکروبیوم چگونه به عنوان یک دفاع طبیعی عمل می‌کند و از چه چیزهایی در محیط زیست برای در دسترس نگه داشتن این باکتری‌ها برای دوزیستان و دیگر مهره‌داران در معرض انقراض نیاز داریم.»

لورا ک. شوک و همکاران، دفاع افتراقی با واسطه پوست-باکتریوم در برابر کیتریدیومیکوزیس در دو گونه قورباغه نئوتروپیک، میکروبیوم حیوانی (2026). DOI: 10.1186/s42523-026-00593-2

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →