Sommige vroedmeesterpadden overleven een dodelijke schimmel doordat hun afweer al vroeg in het leven op gang komt.
De schimmel Batrachochytrium dendrobatidis, vaak afgekort tot Bd, heeft wereldwijd veel kikkers en padden hard getroffen. De schimmel veroorzaakt namelijk de ziekte chytridiomycose. Daarbij raakt de huid van amfibieën beschadigd. Dat is gevaarlijk, omdat zij hun huid gebruiken om de hoeveelheid water, zouten en mineralen in hun lichaam te regelen.
Toch gaat het niet overal even slecht: sommige populaties blijven sterk achteruitgaan, terwijl andere zich na een uitbraak herstellen. Onderzoekers van University College London, de Zoological Society of London en Imperial College London denken nu te weten waarom.
Het verschil lijkt vooral te zitten in het moment waarop de afweer van jonge padden ‘rijpt’. Populaties die zich hebben hersteld, maken al als kikkervisje veel verschillende afweerstoffen aan. Daardoor zijn de dieren beter beschermd wanneer zij veranderen in volwassen padden. Het onderzoek is te vinden in Nature Chemical Biology.
Kikkervisjes
De onderzoekers bestudeerden vroedmeesterpadden bij vier meren in de Pyreneeën, op de grens van Frankrijk en Spanje. Daaruit blijkt dat rond één meer nog altijd veel dieren sterven, waardoor de populatie bijna verdwenen is. Rond de andere drie meren waren de aantallen juist weer toegenomen, ondanks het feit dat de schimmel daar nog steeds aanwezig is.
Om te begrijpen waar dat verschil vandaan kwam onderzochten de wetenschappers stoffen die de padden via hun huid afscheiden. Het gaat om zogeheten peptiden. Dat zijn korte ketens van aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Sommige van deze peptiden kunnen bacteriën, schimmels en andere ziekteverwekkers bestrijden. Ze vormen daarmee een belangrijk deel van de natuurlijke afweer van de dieren.
Leestip: De liefdesliedjes van kikkers veranderen als het warmer wordt: luister nu naar het verschil
De onderzoekers ontdekten dat de herstelde populaties al in het kikkervisjesstadium een veel grotere verscheidenheid aan peptiden aanmaakten. Bij de populatie waar nog veel dieren stierven kwam die afweer pas later op gang.
“Ons onderzoek laat zien dat soorten die hard door deze ziekte zijn getroffen zich toch kunnen herstellen”, zegt hoofdonderzoeker Phillip Jervis. “De dieren hebben de middelen om de infectie te bestrijden. Het hangt af van het moment waarop ze uit het water komen.”
Dat moment is belangrijk, omdat Bd vooral leeft op huid die keratine bevat. Kikkervisjes hebben nog maar weinig keratine in hun huid. Pas tijdens de transformatie naar een volwassen dier komt daar verandering in: door een toename aan keratine wordt hun huid uiteindelijk sterker. Vanaf dat moment worden ze dus ook kwetsbaarder voor de schimmel.
“De ziekte doodt kikkers en padden vooral wanneer zij veranderen van een kikkervisje in een volwassen dier”, legt Jervis uit. “Als hun afweersysteem al in het kikkervisjesstadium volledig ‘gerijpt’ is hebben ze daardoor een grotere kans om te overleven. Daardoor kan uiteindelijk een hele populatie blijven bestaan.”
Peptiden
Voor het onderzoek gebruikten de wetenschappers ook massaspectrometrie. Met deze techniek kunnen zij heel precies bepalen welke moleculen in een monster zitten. De peptiden worden daarbij in kleine stukken gebroken. Door de massa van die stukken te meten kunnen onderzoekers achterhalen hoe de volledige peptideketen is opgebouwd.
Dat leverde veel meer resultaten op dan verwacht. In totaal vonden de onderzoekers 1152 verschillende peptiden, waarvan slechts zeven eerder bekend waren. Dat wijst erop dat de huid van vroedmeesterpadden een veel groter arsenaal aan afweerstoffen bevat dan tot nu toe werd gedacht.
“We ontdekten een veel grotere verscheidenheid aan peptiden dan we hadden verwacht”, zegt hoogleraar Alethea Tabor. “Het is nu belangrijk om uit te zoeken hoe deze stoffen ziekteverwekkers onder controle houden en welke peptiden mogelijk zelfs een antimicrobiële werking hebben.”
Daarmee is de ontdekking niet alleen belangrijk voor de bescherming van amfibieën. De nieuw gevonden peptiden kunnen mogelijk ook interessant zijn voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen, zoals antibiotica. De onderzoekers waarschuwen wel dat er eerst veel meer onderzoek nodig is. Zij moeten namelijk eerst vaststellen welke peptiden ziekteverwekkers bestrijden en hoe die stoffen dat precies doen.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Canadese onderzoekers ontdekken dat de Noordelijke padden aan weerszijden van de Rocky Mountains aanzienlijk van elkaar verschillen en De padden op dit Japanse eiland veranderde in minder dan een eeuw aanzienlijk van vorm en formaat . Of lees dit artikel: De schildplaten van zeeschildpadden laten zien hoe het met de zee gaat .
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
