Projekti / Programi
PORAJAJOČI MIKROBNI PATOGENI ČLOVEŠKE RIBICE (Proteus anguinus), ENDEMNE TROGLOBIONTSKE DVOŽIVKE
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.01 |
Naravoslovje |
Biologija |
Zoologija in zoofiziologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| B230 |
Biomedicinske vede |
Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.06 |
Naravoslovne vede |
Biologija |
Proteus, mikrobne okužbe, glive, bakterije, virusi, hitridiomikoze
Raziskovalci (13)
Organizacije (3)
Povzetek
Proteus ali človeška ribica je endemična jamska dvoživka, ki je zaradi številnih nenavadnih značilnosti izredno zanimiv znanstveni objekt. Je popolnoma prilagojena življenju v podzemlju, kar se kaže s pomanjkanjem pigmenatcije, slepoto, počasnim metabolizmom in najdaljšo pričakovano življenjsko dobo med dvoživkami. Kot taka je postala svetovno znan primer vretenčarskih troglomorfoz, dolgoživosti in neotenije.
Ker ima človeška ribica pomembno ekološko vlogo kot krovni plenilec podzemnih voda, sta njena prisotnost in zdravstevno stanje bioindikator stabilnosti podzemnih prehranjevalnih verig in splošnega stanja ekosistema slovenskega kraškega podzemlja, okolja z največjo podzemno biodiverziteto na svetu. Zato je še zlasti pomembno zagotoviti njeno preživetje in pravočasno spremljati potencialno ogroženost, še zlasti zaradi nedavnih uničujočih glivnih okužb številnih vrst dvoživk po vsej Evropi, vključno z državami, ki mejijo na Slovenijo. Skrb glede potencialnih groženj za že tako ogrožene naravne populacije človeške ribice je utemeljena, saj je projektna skupina že dokumentirala dva zaskrbljujoča dogodka: 1) smrtonosno okužbo človeške ribice v ujetništvu s črno kvasovko, in 2) okužbo jajc dvoživk iz naravnega vodnega vira s (še ne identificirano) glivo iz skupine hitridiomicet. Ta odkritja imajo lahko posledice, ki presegajo ogroženosti človeške ribice, saj ima Slovenija eno največjih vrstnih pestrosti dvoživk v Evropi.
Glavni cilji projekta so: 1) opisati in razumenti občutljivost človeške ribice na mikrobne okužbe s poudarkom na hitridiomikozah, 2) razviti in uvesti metode spremljanja prisotnosti povzročiteljev mikrobnih okužb v populacijah slovenskih dvoživk kot tudi prepoznati okužene živali, 3) razumeti patofiziologijo relevantnih okužb, predlagati ukrepe, ki lahko preprečijo ali vsaj omilijo upad populacij človeške ribice v njenem naravnem okolju, kot tudi v ujetništvu, 4) opisati mikrobiom kože človeške ribice in oceniti njegovo vlogo pri zdravju živali.
Projekt bo pomembno prispeval k nujno potrebnemu sistematičnemu in intenzivnemu spremljanju in nadzoru mikrobnih nevarnosti še posebno za človeško ribico, kot tudi na splošno za dvoživke v Sloveniji. Uvedba potrebne metodologije bo osnova za vzpostavitev diagnostičnega centra, ki bo pomemben del evropske mreže diagnostičnih laboratorijev podprte z direktivami Sveta Evrope. Rezultati bodo pomagali zakonodajalcu pri uvajanju novih standardov za zaščito podzemeljske vode in biote.
Pomen za razvoj znanosti
Proteus je simbol slovenske in svetovne naravne dediščine, najdlje živeča dvoživka, edini jamski vretenčar v Evropi in krovna vrsta podzemlja dinarskega krasa. Zaradi edinstvenih značilnosti predstavlja izjemno zanimiv raziskovalni objekt. Ker je proteus svetovno znan troglobiontski modelni organizem je pomembno zagotoviti njegovo preživetje v edinstvenem biotopu podzemnih voda dinarskega krasa, pri tem pa je ključno razumevanje njegovih interakcij z okoljem, vključno s potencialno patogenimi mikroorganizmi. Med temi izstopajo zlasti grožnje uničujočih glivnih patogenov (hitridiomikoz) in virusov (Ranavirusi), ki v zadnjih letih povzročajo izumiranje celotnih populacij dvoživk v Evropi. Prisotnost hitrid je že potrjena v sosednjih državah, zato je epidemija teh gliv v Sloveniji pričakovana.
Znanstveni cilji predlaganega projekta so: 1) opisati in razumeti občutljivost proteusa za bakterijske, virusne in glivne okužbe, zlasti hitridiomikoze, 2) vzpostaviti in razviti metode za spremljanje povzročiteljev mikrobnih in virusnih okužb, kot tudi prepoznati okužene živali, 3) razumeti patofiziologijo relevantnih okužb, 4) okarakterizirati mikrobiom kože zdravih osebkov proteusa s sekvenciranjem nove generacije (NGS), in 5) predlagati ukrepe za preprečevanje oz. omilitev pričakovanega upada populacij proteusa v njegovem naravnem okolju in ujetništvu.
Skrb glede potencialnih groženj za že tako ogrožene naravne populacije proteusa je utemeljena, saj je raziskovalna skupina že prišla do dveh pomembnih izsledkov. Prvi se nanaša na smrtonosno okužbo proteusov v ujetništvu s črno kvasovko, drugo pa na visoko stopnjo okuženosti jajc dvoživk iz naravnega vodnega vira s (še ne identificirano) hitridno glivo. Ker doslej ni nikakršnih objav o patogenih proteusa, pričakujemo, da bodo imele objave, ki bodo izhajale iz te študije, pomemben vpliv.
Zaradi edinstvenega in pogosto nedostopnega podzemnega habitata je večina raziskav proteusa vezana na zadrževanje živali v ujetništvu. Projekt bo doprinesel novo razumevanje ekologije proteusa in zato pomagal uvesti ukrepe, ki bi zagotovili tako njegovo uspešno vzrejo v ujetništvu kot tudi preživetje v njegovem naravnem okolju, v katerem so te živali zaradi onesnaženja, klimatskih sprememb in drugih antropogenih vplivov vse bolj dovzetne za okužbe. Projekt bo dodatno pripomogel k nujni potrebi za intenziven nadzor groženj, ki jih predstavljajo glive za raznovrstnost slovenskih dvoživk na splošno in bo dopolnil prediktivne modele, ki predstavljajo osnovo za ohranitev proteusa in drugih ogroženih dvoživk.
Rezultati raziskave bodo objavljeni v mednarodnih znanstvenih revijah, predstavljeni na znanstvenih srečanjih in predstavljeni širši javnosti preko spletne strani projekta.
Pomen za razvoj Slovenije
S celostno sliko mikrobne ogroženosti človeške ribice ter predlaganimi preventivnimi in terapevtskimi pristopi odpravljanja posledic širokega spektra njenih okužb bodo rezultati projekta neposredno pripomogli k ohranjanju te redke in ogrožene jamske dvoživke.
Z vzpostavitvijo nacionalnega centra za identifikacijo in karakterizacijo Bd in Bsal, zasnovanega v okviru predvidenega projekta, bo Slovenija izpolnila zahteve Predloga 176 (2015) Sveta Evrope, k spoštovanju katerega je Slovenija zavezana kot podpisnica Bernske konvencije. Poleg diagnostike in monitoringa potencialne prisotnost hitridnih gliv pri vseh vrstah dvoživk na območju Slovenije, bo vzpostavljeni diagnostični center izdelal ocene tveganja lokalih populacij vseh vrst dvoživk ter predloge ukrepov za hiter odziv v primeru zelo verjetnega pojava epidemije hitridnih gliv v Sloveniji. Ti bodo vključevali obveščanje pristojnih organov in služb, osveščanje javnosti ter izmenjavo informacij s sorodnimi centri drugih evropskih držav.
Hitro razširjanje in visoka smrtnost dvoživk okuženih s hitridnimi glivami sta resno prizadela mednarodno trgovino z dvoživkami. Promet z dvoživkami med rejci, trgovinami z malimi živalmi, živalskimi vrtovi, raziskovalnimi inštitucijami in drugimi uporabniki dvoživk v EU in med EU in ZDA je namreč zaradi okužb strogo nadzorovan in zahteva obvezno testiranje živali na prisotnost omenjenih bolezni. Še večje gospodarske posledice pa grozijo zaradi porajajočih se virusnih okužb dvoživk z ranavirusi. Ti poleg visoke smrtnosti naravnih populacij dvoživk lahko prizadenejo tudi druge hladnokrvne vretenčarje. Tako prenesene virusne okužbe lahko ogrozijo naravne populacije plazilcev in rib, v ribogojnicah pa lahko povzročajo znatno gospodarsko škodo.
Oba omenjena patogena je zato Mednarodna organizacija za zdravje živali (“World organization for animal health”) z letom 2016 uvrstila na seznam bolezni, katerih prisotnost je obvezno prijaviti pristojnim ustanovam (http://www.oie.int/animal-health-in-the-world/oie-listed-diseases-2016/). Ker v Sloveniji ni vzpostavljene diagnostike za bolezni dvoživk in protokolov ravnanja ob pojavu bolezni, bodo rezultati projekta neposredno pripomogli k vzpostavitvi nadzora nad tovrstnimi okužbami in postopkov za omejevanje njihovih posledic. Sočasno bo vzpostavitev diagnostičnega centra omogočila izpolnjevanje mednarodnih obvez Slovenije, ter prispevala k zaščiti vrstne pestrosti slovenskega Dinarskega krasa, ki je v svetovnem merilu prepoznan kot žarišče vrstne pestrosti podzemne favne.
Kot simbol slovenske naravne dediščine in posebnež med dvoživkami, je človeška ribica tradicionalno uporabljana pri promociji naravnih lepot slovenskega podzemlja za potrebe turizma, pomembne gospodarske panoge na območju Krasa. Prepoznavanje mikrobne ogroženosti, izvajanje zaščitnih ukrepov in odpravljanje posledic morebitnih okužb človeških ribic v semi-naravnih pogojih turističnih jam, kjer so živali zaradi zadrževanja v ujetništvu dodatno dovzetne za okužbe, je torej s stališča ohranjanja in podpore tovrstne dejavnosti izrednega pomena.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
