Orientale Rotbauchunke aus SüdkoreaFRANK PASMANSIn den letzten Jahrzehnten sind große Populationen von Fröschen, Kröten und Salamandern in unterschiedlichen Regionen der Welt der tödlichen Chytridiomykose-Krankheit erlegen, die durch den Pilz Batrachochytrium dendrobatidis verursacht wird. Das plötzliche und dramatische Aussterben hat eine groß angelegte Forschungsaktion ausgelöst, um die Quelle des tödlichen Pilzes zu ermitteln, und jetzt liegen die Ergebnisse dieser Forschung vor.

Nach der Analyse der Genome von Hunderten von B. dendrobatidis, die von wild lebenden und in Gefangenschaft gehaltenen Amphibien in Australien, Nord- und Südamerika, Afrika, Asien und Europa gesammelt wurden, berichtet ein internationales Team von Wissenschaftlern heute (10. Mai) in Science, dass der Erreger wahrscheinlich zu Beginn des 20. „

„Sie haben jahrelange Arbeit geleistet, um Chytrid aus der ganzen Welt zu sammeln, zu kultivieren und zu sequenzieren“, fügt die Biologin Karen Lips von der University of Maryland hinzu, die ebenfalls nicht an der Studie beteiligt war. „Dies ist eine sehr beeindruckende Arbeit.“

Das ist eine der ironischsten Sachen. In der freien Wildbahn verbreitet sie sich wie ein Lauffeuer, aber im Labor ist sie sehr heikel.“
University of Maryland

Seit 1998 wird die Chytridiomykose – eine Infektion der Haut, die zu osmotischem Ungleichgewicht, Organversagen und Tod führen kann – als Ursache für das Massensterben und sogar das Aussterben von Amphibienarten angesehen. Laut Rohr ist jedoch umstritten, ob der Chytridpilz aufgrund von Umweltveränderungen (z. B. Klimawandel oder Umweltverschmutzung) problematisch geworden ist, weil neuartige Pilzstämme in Populationen eingeführt wurden, denen es an evolutionärer Erfahrung mit dem Erreger mangelt, oder aufgrund einer Kombination dieser beiden Faktoren.

Diese Arbeit löst diese Frage zwar nicht vollständig, sagt Rohr, „aber sie deutet darauf hin, dass zumindest in bestimmten Teilen der Welt einige Isolate völlig neu sind – sie wurden erst vor kurzem eingeschleppt.“

Den Ursprung des Pilzes ausfindig zu machen, hätte ein einfacher Fall sein sollen, bei dem Proben aus der ganzen Welt gesammelt und ihre Genome verglichen worden wären – ähnlich wie genetische Studien von HIV-1 den wahrscheinlichen Ursprung des Virus in Zentralafrika ergaben. Aber die Epidemiologen Simon O’Hanlon und Matthew Fisher vom Imperial College London, die die B. dendrobatidis-Forschung leiteten, sagen, dass die Aufgabe nicht so einfach war, wie es scheinen mag.

Der Pilz ist „fantastisch schwierig zu kultivieren“, sagt Fisher. „Wir sind zum Beispiel in den Regenwald von Französisch-Guayana gefahren und haben ein paar Wochen damit verbracht, durch das Unterholz zu kriechen, um Pfeilgiftfrösche zu fangen und Biopsien zu nehmen. Auf dieser Reise haben wir, glaube ich, 450 Tiere beprobt und drei Isolate des Pilzes erhalten.“

„Das ist eines der ironischsten Dinge“, stimmt Lips zu, „in der Wildnis verbreitet er sich wie ein Lauffeuer, aber im Labor ist er sehr heikel.“

Aufgrund der verschiedenen technischen Herausforderungen bei der Kultivierung von B. dendrobatidis hat es mehr als ein Jahrzehnt gedauert, um die 234 Isolate zu erzeugen, die in dieser Studie verwendet wurden, von denen 177 für diese Arbeit neu gesammelt wurden, sagt Fisher.

Das Team sequenzierte die Genome der 177 neuen Isolate und führte mit den 57 zuvor entschlüsselten Isolaten DNA-Vergleiche durch. Diese Analysen identifizierten bekannte Linien von B. dendrobatidis – einschließlich BdGPL, dem weltweit vorherrschenden Stamm, der für die panzootische Krankheit verantwortlich ist – sowie zwei Linien, die in neuen asiatischen Isolaten vorkommen – BdASIA-1 und BdASIA-2. Wichtig ist, dass die Ergebnisse stark darauf hindeuten, dass BdASIA-1, das in Proben aus Korea identifiziert wurde, die Stammpopulation ist, aus der BdGPL hervorging.

Aus den Bewertungen der Mutationsraten der Kern- und Mitochondrien-DNA des Erregers schätzte das Team, dass er vor 120 bis 50 Jahren in Asien entstanden ist. Dieser Zeitraum, so die Autoren, fällt mit einer Ausweitung des weltweiten Amphibienhandels zusammen.

Die Kenntnis des Ursprungs von B. dendrobatidis ist wichtig, sagt Lips. „Wenn wir wissen, dass es wahrscheinlich mit lebenden Tieren aus Asien kommt … dann müssen wir unsere Schutzbemühungen und unsere politischen Bemühungen darauf konzentrieren“, erklärt sie. „

Die Ergebnisse legen nahe, dass „wir wahrscheinlich Maßnahmen ergreifen sollten, um die Verbreitung des Erregers auf dem Planeten zu verlangsamen oder zu stoppen“, sagt der Chytridiomykose-Forscher Jamie Voyles von der University of Nevada, der nicht an der Studie beteiligt war. Solche Maßnahmen könnten darin bestehen, „die Verbringung der Tiere einzuschränken oder zumindest ein Screening-Verfahren einzuführen“, schlägt sie vor.

Aber wenn die Krankheit bereits über den ganzen Globus verbreitet ist, kämen solche Maßnahmen dann nicht dem Schließen der Stalltür gleich, wenn das Pferd bereits durchgebrannt ist? Nicht ganz, sagt Lips. Abgesehen von den bekannten Linien haben die Forscher drei Hybridstämme des Pilzes identifiziert, was darauf hindeutet, dass verschiedene Sorten leicht Gene austauschen können. Außerdem fanden sie Vertreter aller Linien in Proben von Amphibienarten, von denen bekannt ist, dass sie gehandelt werden. „Diese Arbeit zeigt, dass es sich nicht um eine einzige Sache handelt. Es ist ein ganzes Portfolio von Krankheitserregern“, sagt Lips. „

S.J. O’Hanlon et al., „Recent Asian origin of chytrid fungi causing global amphibian declines,“ Science, 360:621-27, 2018.