Chytrid Fungus, Batrachochytrium dendrobatidis
La situazione: Più del 40% delle specie di anfibi sono in declino in tutto il mondo, a causa di diversi fattori come la perdita di habitat, il degrado ambientale, gli agenti inquinanti e le malattie. Recentemente il patogeno fungino Batrachochytrium dendrobatidis è emerso come una delle principali minacce per gli anfibi. Gli anfibi infettati da B. dendrobatidis sviluppano la chytridiomycosis, che alla fine causa la morte nelle specie suscettibili. I primi focolai documentati del fungo chytrid si sono verificati alla fine degli anni ’90 contemporaneamente in Australia e in America centrale. Da allora l’agente patogeno è stato rilevato in oltre 100 specie di anfibi ed è stato associato a gravi diminuzioni o estinzioni di popolazione in diverse regioni del mondo. Molto è ancora sconosciuto sulla biologia di questo patogeno, quindi rimane un’area attiva di ricerca per gli ecologi delle malattie e i biologi della conservazione.
Danni: B. dendrobatidis è un patogeno esterno che si attacca alle porzioni cheratinizzate degli anfibi, compreso l’apparato boccale dei girini e la pelle degli adulti. Il fungo si riproduce attraverso gli sporangi e può essere diffuso dal movimento delle zoospore flagellate, dal contatto diretto tra gli ospiti o tra le fasi dell’ospite. La crescita del fungo porta alla degradazione dello strato di cheratina, che alla fine causa lo sfaldamento della pelle, letargia, perdita di peso e potenzialmente la morte. Il meccanismo fisiologico della mortalità indotta dal chytrid non è noto, ma sembra derivare dall’interruzione della funzione della pelle – come il trasporto dei fluidi o lo scambio di gas.
Il fungo del chytrid è noto per infettare oltre 100 specie, ma la suscettibilità alla malattia è altamente specifica della fase di vita e della specie. Per esempio, nella rana di montagna dalle gambe gialle (Rana muscosa) i girini subiscono generalmente lievi effetti subletali, con la maggior parte della mortalità che si verifica alla metamorfosi quando c’è una rapida produzione di nuovo tessuto cutaneo cheratinizzato. Al contrario, diverse altre specie di anfibi sembrano essere relativamente tolleranti al B. dendrobatidis – comprese alcune specie esotiche o invasive diffuse, come il rospo marino (Bufo marinus), la rana toro americana (Rana catesbeiana), e la rana africana artigliata (Xenopus laevis)).
A livello di popolazione, le epidemie di funghi chytrid sono state associate a estinzioni locali e possibili specie in Australia, America centrale e Stati Uniti. Per esempio, nel 2004 la prevalenza del fungo del chytrid in alcune parti di Panama è aumentata da 0 a quasi il 60% in circa 4 mesi, con un concomitante declino della densità e della diversità degli anfibi di oltre l’80% e il 60%, rispettivamente. B. dendrobatidis è pensato per prosperare in habitat freschi e umidi. Questo è stato usato per sostenere che le tendenze di raffreddamento osservate in alcune parti dell’America centrale stanno guidando le estinzioni di anfibi indotte dal chytrid in queste regioni.
Distribuzione: Una spiegazione per la recente comparsa della chytridiomicosi negli anfibi, la “nuova ipotesi patogena”, è che B. dendrobatidis sia esistito storicamente come un patogeno distribuito localmente che solo recentemente si è diffuso in nuove regioni. In alternativa, l'”ipotesi del patogeno endemico” postula che il fungo chytrid fosse storicamente diffuso, ma che i recenti cambiamenti ambientali (ad esempio, il cambiamento climatico, gli inquinanti, la degradazione dell’habitat) abbiano alterato la sua patogenicità. L’importanza relativa di questi due meccanismi è attualmente fonte di dibattito. La bassa diversità genetica tra ceppi di B. dendrobatidis geograficamente distanti è coerente con la prima ipotesi, ma la sincronicità dei focolai di funghi chytrid in habitat disparati e intatti supporta la seconda ipotesi.
I primi focolai descritti di funghi chytrid si sono verificati nel 1998 sia in Australia che in America Centrale. Da allora le infezioni da B. dendrobatidis sono state documentate in tutte le Americhe, compresi il Messico e gli Stati Uniti, in Europa e più recentemente nel sud-est asiatico.
Le più antiche infezioni da fungo chytrid conosciute provengono da esemplari da museo di rane artigliate africane (Xenopus laevis) raccolte nel 1938. Questi esemplari sono stati utilizzati per sostenere un’origine africana del B. dendrobatidis. Si ritiene che il chytrid sia stato poi diffuso in altri continenti negli anni ’60 e ’70 attraverso il commercio di queste rane africane.
Ricerca: Il legame tra la chytridiomycosis e il declino degli anfibi è un’area attiva di ricerca in tutto il mondo. Il genoma di B. dendrobatidis è stato sequenziato, il che dovrebbe rivelarsi utile per identificare l’origine, i meccanismi di virulenza e i potenziali metodi di controllo di questo patogeno. I ricercatori dell’Università della California hanno studiato questo patogeno per diversi anni, in particolare gli impatti del fungo chytrid sulle popolazioni della rana dalle gambe gialle di montagna (Rana muscosa) nelle montagne della Sierra Nevada in California. Questa rana alpina, una volta abbondante, ha subito un grave declino negli ultimi anni, con numerosi decessi locali. La ricerca viene condotta sull’epidemiologia spaziale della malattia in R. muscosa, per capire perché alcune popolazioni locali persistono mentre altre si estinguono. I progetti includono l’identificazione delle modalità di diffusione del patogeno, l’impatto delle epidemie sulle reti alimentari alpine e le conseguenze genetiche delle epidemie per le rane. Per quanto riguarda la gestione delle popolazioni di rane e delle malattie, gli esperimenti includono la valutazione dell’efficacia dei trattamenti antifungini e la fattibilità della reintroduzione delle rane in aree con focolai precedenti.