Le rane come possibile arma per combattere una pandemia mortale

Una malattia mortale che ha travolto le popolazioni di rane in tutto il mondo, contribuendo a un enorme declino in molte specie e alla definitiva estinzione di altre, non mostra segnali di rallentare il suo attacco da quando gli scienziati l’hanno scoperta negli anni novanta. Tuttavia, una recente ricerca indica che alcune rane mostrano una maggiore resistenza al patogeno, dando ai biologi e agli ambientalisti la speranza che le popolazioni colpite possano essere in grado di riprendersi.

La chitridiomicosi è causata dal Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), una specie di fungo chitride. I membri di questo gruppo di funghi si trovano solitamente su piante o materia animale in decomposizione, ma il Bd è diverso – si nutre della pelle degli anfibi vivi, principalmente delle rane. L’infezione interferisce con la capacità di una rana di assorbire acqua e aria attraverso la pelle, e porta spesso alla morte.

Gli scienziati ritengono che il Bd sia nato in Africa e si sia diffuso in tutto il mondo inizialmente a causa del commercio di rane artigliate africane (Xenopus laevis), comunemente usate come animali da laboratorio. Anche le rane toro americane (Lithobates catesbeianus), che mostrano una bassa suscettibilità alla malattia e sono diventate una specie invasiva in molte parti del mondo, sono state indicate come portatrici. Gli scienziati hanno rilevato il Bd anche sulle piume di uccelli, aprendo così la possibilità di un’altra ampia via di trasmissione. Oggi, il Bd si trova in tutti i continenti in cui vivono gli anfibi.

“Questo patogeno infetta molte specie di anfibi – a volte senza causare malattie – e può sopravvivere nell’ambiente al di fuori del suo ospite, quindi non se ne andrà molto presto”, ha spiegato Allison Byrne, dottoranda presso l’Università della California, Berkeley, che studia la chitridiomicosi.

L’infezione può essere devastante per le popolazioni di rane, uccidendone completamente alcune specie. Solo in Australia, gli scienziati ritengono che il fungo sia direttamente responsabile dell’estinzione di quattro specie. In tutto il mondo, il Bd è implicato nel declino o nell’estinzione di almeno 200 specie di anfibi e alcuni biologi lo indicano come la forza trainante dietro la più grande perdita mai registrata di biodiversità causata da una malattia.

Ma ci può essere speranza per le rane minacciate dal Bd. Un nuovo studio pubblicato a fine marzo sulla rivista Science rivela che le popolazioni di alcune specie di rane a Panama sembrano sviluppare resistenza all’agente patogeno. Lo studio è stato condotto da scienziati presso istituti di ricerca negli Stati Uniti e a Panama.

“In questo studio, abbiamo fatto l’emozionante scoperta che una manciata di specie di anfibi – alcune delle quali si pensava fossero completamente scomparse – sono ancora vive e potrebbero persino essere in via di guarigione nonostante focolai di malattie letali,” ha scritto l’autore principale Jamie Voyles, un ambientalista presso l’Università del Nevada, Reno, “Volevamo capire come stava accadendo. Si trattava di un cambiamento nell’agente patogeno, nelle rane, o in entrambi?”

Voyles, Byrne e i loro colleghi hanno esaminato campioni di patogeni e di rane ospiti raccolti a Panama prima, durante e dopo l’infezione da Bd. Hanno scoperto che se da una parte il fungo è ancora mortale come lo era prima dell’epidemia, dall’altra sembra che ora le rane abbiano più probabilità di sopravvivere dopo l’infezione.

“Le prove suggeriscono che l’agente patogeno non è cambiato. È possibile invece che in un periodo di tempo relativamente breve gli ospiti abbiano migliorato le difese “, ha affermato. “Abbiamo scoperto che quasi un decennio dopo l’epidemia, l’agente patogeno fungino è ancora ugualmente mortale, ma le rane a Panama sono sopravvissute e potrebbero avere sviluppato migliori difese. Questo potrebbe suggerire che alcune delle rane panamensi stanno reagendo alla malattia”.

Le secrezioni della pelle degli anfibi sono piene di sostanze antimicrobiche che aiutano a tenere lontano la malattia. Quando Voyles e il suo team hanno esaminato le secrezioni di pelle di rane selvatiche sopravvissute a un’epidemia di Bd, hanno scoperto che avevano rallentato la crescita del fungo in modo molto più efficace rispetto alle secrezioni di rane in cattività che non avevano ancora incontrato l’agente patogeno. Secondo loro, questo indica che le rane possono sviluppare resistenza solo dopo essere state esposte al Bd.

Per gli ambientalisti, questa scoperta può avere importanti implicazioni nel valutare gli impatti del Bd, nonché per i programmi di ricollocazione e reintroduzione delle specie nelle aree colpite. Uno di questi programmi è il Panama Amphibian Rescue and Conservation Project gestito dallo Smithsonian Tropical Research Institute (STRI), che ha raccolto rane sane prima dello scoppio dell’epidemia, nella speranza di liberarle poi nuovamente in natura.

“Abbiamo imparato a riprodurle in cattività e ora stiamo liberando l’Atelopus varius nelle zone dove l’epidemia è passata, quindi è estremamente importante per noi capire quanto le difese di queste rane possano essere più deboli di quelle delle rane selvatiche sopravvissute all’epidemia”, ha spiegato Roberto Ibáñez, coautore dello studio, scienziato dello STRI e direttore nazionale del Panama Amphibian Rescue and Conservation Project. “I programmi di riproduzione in cattività devono allevare e poi rilasciare rane con difese più forti, e testare le loro secrezioni cutanee contro il fungo è uno strumento utile per vedere quali soggetti sono più resistenti.”

Questo studio non è il primo ad aver rilevato l’emergere della resistenza al Bd nelle rane. Nel 2016, gli scienziati hanno scoperto che negli Stati Uniti, una popolazione di rane dalle zampe gialle della Sierra Nevada, una specie in via di estinzione, sembra aver sviluppato resistenza al Bd dopo che l’infezione da parte del fungo (e un afflusso di trote non native) aveva eliminato quasi tutta la loro popolazione.

Gli autori dello studio di Panama affermano che i loro risultati offrono speranza per la sopravvivenza degli anfibi in tutto il mondo. Ma avvertono che, anche se questa tendenza alla resistenza è valida per la maggior parte delle specie, individuare i soggetti che sopravvivono alle infezioni, farli sopravvivere e proliferare, richiederà ampi sforzi di monitoraggio.

“Chiarire come si placano le epidemie della malattia ci aiuterà a prevedere e rispondere ad altri patogeni emergenti nelle piante, nella fauna selvatica e negli esseri umani”, ha detto Voyles.”Questi sono obiettivi sempre più importanti in un periodo in cui la rapida globalizzazione ha aumentato il tasso di introduzione di agenti patogeni nelle nuove popolazioni ospitanti”.

Citazione:

Voyles, J., Woodhams, D.C., Saenz, V et al. 2018. Shifts in disease dynamics in a tropical amphibian assemblage are not due to pathogen attenuation. Science. 10.1126/science.aao4806

Immagine di copertina dell’Atelopus varius, foto di Brian Gratwicke