В мире охраны дикой природы появился новый инструмент, который наглядно показывает, насколько глубоко человечество разрушило природные экосистемы и какие драматические шаги мы должны предпринять сейчас для их исправления. И этот инструмент – пересадка фекалий коалы.
Трансплантация фекалий, включающая в себя сбор полезных бактерий и введение их в организм пациента в виде капсулы или клизмы, в последние годы получила широкое распространение благодаря использованию в лечении C.diff инфекций у людей. Некоторые исследователи также считают, что подстройка микробиома в виде инкапсулированных фекалий может помочь нам лучше справиться с такими заболеваниями, как рак поджелудочной железы, меланома и ожирение.
Но что там с коалами? Все начинается с придирчивых привычек сумчатых в еде. Коалы выживают только на листьях эвкалипта. И хотя известно, что они потребляют 10 сортов этого растения, вид под Эвкалипт прутовидный является их любимцем.
Такое предпочтение привело к некоторым проблемам. По словам Бен Мура, эколога Института окружающей среды Хоуксбери Западно-Сиднейского университета, из-за разрушения людьми их среды обитания коалы часто оказываются на изолированных островах с эвкалиптом: «Благодаря этому деревья быстрее уничтожаются».
В 2013 году популяция коалы на мысе Кейп Отуэй, Австралия, срывала листья с каждого дерева Эвкалипта прутовидного в этом районе, что привело к гибели деревьев и коал. В течение следующих двух лет из приблизительно 8000 животных в этом районе погибло около 70%. Это плохая новость для вида, считающегося уязвимым для вымирания.
Трагично то, что рядом со всеми ободранными деревьями Эвкалипта прутовидного было много другого вида эвкалипта. Известный как Эвкалипт косой, он считается менее питательным, но все равно это эвкалипт. «Некоторые коалы не едят ничего, кроме него», – сказал Мур.
Многие коалы мыса Кейп Отуэй не притрагивались к Эвкалипту косой и умирали с голоду, хотя рядом было много этого эвкалипта. Мур подумал, что это как-то связано с микробиомом сумчатых.
Чтобы разгадать тайну, Мур и его коллеги проанализировали экскременты коал, питавшихся исключительно Эвкалиптом прутовидным, и сравнили их с теми, кто предпочитал Эвкалипт косой. Это подтвердило предположение, что микробиомы коалы различаются по популяциям и содержат различные виды бактерий в зависимости от вида эвкалипта, который они потребляют. (Похоже, ты – то, что ты ешь, даже если ты коала.)
Затем команда рассмотрела 12 диких коал из леса Эвкалипта прутовидного на мысе Кейп Отуэй. Одна из контрольных групп получала фекальные трансплантаты – таблетки фекалий, от коал, питавшихся Эвкалиптом косой. После 9 дней уговаривания коал проглотить таблетки и еще 18 дней мониторинга группа обнаружила изменения. Наиболее важным было то, что коалы, которые были засеяны новыми бактериями от коал, употреблявших Эвкалипт косой, на самом деле начали есть больше этого эвкалипта.
Присутствие бактерий, связанных с Эвкалиптом косой, резко возросло, сказала Микаэла Блайтон, эколог Квинслендского университета и ведущий автор статьи, в которой описаны результаты исследования. Он был опубликован в журнале Animal Microbiome.
«Благодаря исследованиям на людях и работе с другими животными мы знаем, что рацион питания влияет на состав микроорганизмов. И наши доказательства говорят о том, что это может работать и в обратную сторону», – сказала Блайтон.
Исследование Блайтон и Мура стало первым доказательством того, что при пересадке фекалий может быть установлен новый бактериальный режим у коала, что, в свою очередь, помогает животным использовать другой источник пищи.
В некотором смысле, идея пересадки фекалий для коал не так уж и необычна. Помимо производства грудного молока, коала-мамы производят зеленые фекалии, которые едят их детеныши. Это может показаться отвратительным, но ученые предполагают, что это естественный способ обеспечения выживания следующего поколения микробов, необходимых детенышу для выживания.
Прия Баподра-Виллаверде, старший ветеринар зоопарка Колумб в Огайо, сказала, что она и ее коллеги часто прибегают к трансплантации кала, чтобы компенсировать действие антибиотиков, которые, наряду с плохими бактериями, приводят к гибели и хороших. Это особенно важно для коал. «Поэтому одна из вещей, которую мы начали делать, это брать образец стула у здорового животного и смотреть на него под микроскопом», – говорит Баподра-Виллаверде. «Выглядит ли хорошо? Есть ли хорошее сочетание грибковых организмов, бактерий и простейших, перемещающихся вокруг?».
Если да, то команда маскирует фекалии водой и эвкалиптом, чтобы сделать своего рода пробиотический коктейль. Если коалы не едят этот коктейль, то они позволяют фекальным гранулам впитываться в воду, а затем впрыскивают жидкость в рот животным.
Коммерческие пробиотики уже доступны для многих видов животных, от коров и коз до собак, кошек, птиц и рептилий. Но эти продукты стимулируют рост более общих микробов, а не конкретных сортов, обитающих в кишках коалы. Это важно, сказала Блайтон, потому что «микробы в коале сильно отличаются от тех, что есть в корове».
Первопроходцы в области пересадки фекалий Блайтон и Мур, возможно, могли бы помочь спасти некоторых из коал мыса Кейп Отуэй в 2013 году, а целевые пробиотики, несомненно, будут полезны для зоозаведений. Но эта технология может иметь более широкое применение.
Поскольку человеческое развитие посягает на естественную среду обитания коал в Австралии, все больше сумчатых животных попадают под машину или подвергаются нападению собак и попадают в ветеринарные клиники. Примерно половина коал в стране также инфицирована штаммом хламидиоза, который может вызывать слепоту или опухоли половых органов. Другими словами, ветеринары коал никогда не остаются без пациентов.
«И первое, что происходит, когда коала доставляется в больницу, она получает большой укол антибиотиков, и, конечно же, это разрушает ее микробиом», – сказала Мур. «Так что теперь мы надеемся, что, используя модифицированную версию этого подхода, мы сможем увеличить количество коал, которые восстанавливаются после такого рода лечения, и вернуть их туда, где им необходимо выжить, если популяции будут продолжать существовать».
Яна Доценко
Источник: spokesman