Seasonal prevalence of pathogens from the genus Batrachochytrium (Chytridiomycota) infecting amphibians from water reservoirs of Kraków

Współcześnie płazy stanowią gromadę kręgowców najbardziej narażoną na wyginięcie, a jednym z największych zagrożeń dla nich są patogeny z rodzaju Batrachochytrium. Do tego rodzaju należą Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) infekujący głównie płazy bezogonowe (Anura) oraz Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal), którego gospodarzami są głównie płazy ogoniaste (Urodela). Cykl grzyba uzależniony jest od środowiska wodnego, w którym poruszają się zoospory, a dalszy rozwój grzybni zachodzi na skórze płaza. Rozwój patogenu może doprowadzić do choroby chytridiomikozy, która przez zaburzenie osmoregulacji, pracy serca oraz układu nerwowego może być śmiertelna. Celem badań była diagnostyka płazów w Krakowie oraz sprawdzenie wpływu sezonowości na prewalencję Batrachochytrium sp. w danych miesiącach. Badania zostały przeprowadzone poprzez pojedyncze kontrole na stanowiskach w marcu, kwietniu, maju, czerwcu oraz wrześniu 2023 roku. Zebrano wymazy skórne z 302 osobników, należących do 5 populacji na terenie południowego Krakowa. Następnie, w laboratorium wyizolowano DNA oraz sprawdzano stopień infekcji patogenami z użyciem metody qPCR. Ogólną prewalencję Bd oszacowano na 6,62%. Nie wykryto infekcji Bsal. Gatunkiem o największej prewalencji Bd był Bombina bombina (14 na 20 zainfekowanych osobników). Pozostałymi gatunkami, u których wykryto infekcje były Lissotriton vulgaris, Triturus cristatus oraz Rana temporaria. Najwięcej infekcji zaobserwowano w maju, na co wpływ miały najprawdopodobniej temperatura zbliżona do optimum dla rozwoju Bd oraz wzmożone kontakty międzyosobnicze wynikające z okresu godowego kumaków nizinnych. Wykryto nowe stanowiska Bd w Krakowie: stawy przy Kampusie 600-lecia Odnowienia Uniwersytetu Jagiellońskiego, Park Lilii Wenedy oraz Zakrzówek. Wyniki badań wskazują na znaczenie monitoringu prewalencji patogenów z rodzaju Batrachochytrium oraz uwzględnienia w nich wpływu sezonowości w celu dalszej ochrony płazów.

Amphibians are currently the most endangered class of vertebrates with one of their biggest threat being pathogenic fungi in the genus Batrachochytrium. This genus contains: Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) infecting mainly frogs (Anura) and Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal), which hosts are mostly salamanders (Urodela). The fungi’s cycle is dependent on an aquatic environment in which its zoospores are motile. The rest of the cycle takes place on amphibian skin. Pathogen growth can cause the disease chytridiomycosis that induces dysfunction in osmoregulation, cardiac activity and nervous system which can have lethal effects. The main goal of my research was to diagnose amphibians inhabiting Kraków and to examine the impact of seasonality on Batrachochytrium prevalence in given months. The research was conducted by single controls on chosen water reservoirs in March, April, May, June and September 2023. Skin swabs were collected from 302 amphibian individuals belonging to 5 populations in the south of Kraków. DNA from swabs was extracted and tested in terms of pathogen infection by qPCR. The overall prevalence of Bd was estimated to be 6,62%. Infection of Bsal in examined amphibians was not detected. The species with the highest Bd prevalence was Bombina bombina (14 out of 20 infected individuals). Moreover Bd infections were detected on the skin of Lissotriton vulgaris, Triturus cristatus and Rana temporaria. The highest number of infections was observed in May, most probably due to temperature close to Bd’s optimal preferences and increased interindividual contacts during the fire-bellied toad mating season. New Bd sites in Kraków were discovered including: ponds by Jagiellonian University Campus 600th anniversary of the Renewal, Park Lilii Wenedy and Zakrzówek. The results show the importance of further monitoring and including the impact of seasonality in examining Batrachochytrium prevalence to protect amphibians.