Исследования Strigea robusta

Частота встречаемости аномалии P в изученной популяции достигала 24,7% (n = 384). Более того, тяжелые формы аномалии P были отмечены в 4,7% случаев, а легкие формы (полидактилия) — в 20,0%.

Жан Ростан предположил, что аномалия P может быть вызвана каким-то инфекционным агентом, передаваемым рыбами, который, по его гипотезе, был тератогенным вирусом с временным эффектом на развитие конечностей.

Мы обнаружили, что моллюск Planorbarius corneus может быть промежуточным хозяином инфекционного агента аномалии P: симметричные случаи полидактилии и тяжелые случаи аномалии P были получены в лаборатории при выращивании головастиков вместе с моллюсками. Как наиболее вероятную причину мы предполагаем вид трематод, для которых первыми промежуточными хозяевами являются планорбидные улитки.

Прямые эксперименты с воздействием определенных доз церкарий предоставили убедительные доказательства того, что Strigea robusta (Trematoda: Strigeidae) приводит к аномалии P у головастиков водных лягушек. Проявление аномалии P оказалось зависимым от стадии развития, дозы церкарий и локализации цист.

Аномалия P долгое время считалась специфичной для водных лягушек рода Pelophylax. Мы описали полидактилию и тяжелые формы синдрома аномалии P у жаб родов Bufo и Bufotes в результате воздействия церкарий S. robusta. Все аномалии у жаб были сходны с наблюдаемыми у водных лягушек.

Как у зараженных, так и у незараженных головастиков мы не обнаружили различий в стадиях развития гонад. Зараженные головастики демонстрировали сходное с незараженными распределение диплотенных ооцитов и гоноцитов по яичнику.

Более того, мы не обнаружили никаких различий в распределении эпигенетических модификаций гетерохроматина в половых и соматических клетках гонад зараженных и незараженных головастиков. В обеих группах иммуноокрашивание на H3K9me3 показало накопление на периферии клеточных ядер, а также внутри ядра на периферии ядрышек.

У синтопических видов амфибий не наблюдалось аномалий конечностей: Bombina bombina, Pelobates vespertinus, Rana arvalis и Lissotriton vulgaris.

Эта возможная специфичность действия представляет большой интерес, и целью нашей следующей работы была проверка воздействия S. robusta на головастиков бурых лягушек в лабораторных экспериментах.

Выживаемость головастиков варьировала от 36 до 93%; в среднем 57% для R. arvalis и 77% для R. temporaria. Несмотря на наличие цист у развивающихся головастиков, ни у одного из экспериментальных экземпляров не было обнаружено аномалий. Таким образом, специфичность эффекта, ранее предполагавшаяся на основе наблюдений в природе, была подтверждена в экспериментах.

Несмотря на то, что мы продемонстрировали способность головастиков заражаться и проявлять фенотип аномалии P, существует дефицит наблюдений тяжелых форм аномалии P в природных популяциях амфибий. Изучение взаимодействий между фенологией весенних миграций птиц, временем размножения амфибий и развития их личинок, особенностями жизненного цикла моллюсков, с одной стороны, и особенностями жизненного цикла трематод, с другой, поможет ответить на вопрос о мозаичном распределении очагов аномалии P, наблюдаемом в природе.

Мы сосредоточились на спектрах трематод планорбидных улиток и амфибий из очагов аномалии P с целью выявления взаимодействий между путями паразитов. Выходящие церкарии 6802 планорбидных улиток доминирующих видов (Planorbarius corneus, Planorbis planorbis и Anisus spp.) были обнаружены как морфологическими, так и молекулярными методами в семи водоемах заповедника "Приволжская лесостепь" (Россия). Всего было получено 95 последовательностей 18 видов, из которых 48 последовательностей были уникальными.

Одиннадцать видов паразитических плоских червей имеют в своих жизненных циклах амфибий, и девять видов используют амфибий в качестве хозяев для метацеркарий: Echinostoma nasincovae, E. miyagawai, Echinoparyphium recurvatum, Tylodelphys circibuteonis, Neodiplostomum spathula, Paralepoderma cloacicola, Macrodera longicollis, Strigea robusta и Strigea strigis. Было проведено сравнение встречаемости видов трематод у планорбидных моллюсков и лягушек.

Инвазионные свойства S. robusta у головастиков Pelophylax lessonae (Anura: Ranidae) и минимальная доза для появления легких и тяжелых форм синдрома аномалии P были описаны после прямых экспериментов с воздействием определенного количества церкарий. Экспериментальные группы головастиков подвергались воздействию восьми доз церкарий (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 и 16).

Всего 63,8% головастиков выжили до конца этого эксперимента. Было выявлено, что легкая форма аномалии P (полидактилия) может появиться после заражения двумя церкариями, в то время как признаки тяжелой формы появляются после заражения четырьмя церкариями. Среднее количество обнаруженных инцистированных метацеркарий достигало 53,5%. Различия в уровне заражения можно объяснить наличием индивидуального иммунного ответа у головастиков или наличием разных генетических линий паразита, заражающих одну и ту же улитку, которые имеют разный инфекционный потенциал.

Низкие дозы заражения, приводящие к индукции аномалий, характеризуют S. robusta как высокопатогенный вид для амфибий.