Artikel ini awalnya ditampilkan di The Conversation.
Saat pandemi COVID-19 pertama kali muncul, banyak peneliti penyakit satwa liar seperti saya yang tidak terlalu terkejut. Beberapa tertarik karena itu tidak terjadi sebelumnya; lagipula, tugas kita adalah mengamati, mendeskripsikan, dan mempelajari dinamika pandemi pada hewan.
Amfibi, misalnya, telah mengalami panzootik global – pandemi versi hewan – selama beberapa dekade. Pada akhir 1990-an, para peneliti mengidentifikasi jamur chytrid amfibi, yang menyebabkan penyakit chytridiomycosis yang sering mematikan, sebagai kemungkinan penyebab di balik penurunan dan kepunahan katak dan salamander dari Australia ke Amerika Tengah dan tempat lain yang dimulai 10, 20 atau bahkan 30 tahun sebelumnya.
Para ilmuwan telah menemukan patogen ini di setiap benua yang dihuni oleh amfibi, dan perdagangan amfibi global yang luas kemungkinan telah menyebarkan jenis yang sangat mematikan ke seluruh dunia. Jamur chytrid amfibi tersebar luas di beberapa wilayah geografis, dan, seperti virus penyebab COVID-19, jamur ini dapat bermutasi dengan cepat dan mengambil bentuk baru yang menyebabkan tingkat keparahan penyakit yang bervariasi.
Translokasi konservasi adalah cara yang semakin populer untuk memulihkan spesies yang telah mengalami penurunan populasi yang luas. Ini melibatkan pemindahan organisme untuk membangun kembali populasi yang telah punah, melengkapi yang sudah ada atau membangun yang baru di daerah di mana spesies tersebut sebelumnya tidak ada. Namun, ketika jamur chytrid amfibi tersebar luas di lanskap, katak cenderung sakit lagi, sehingga menghambat keberhasilan translokasi.
Untuk menghindari kemunduran penyakit, para peneliti menggunakan alat yang sering digunakan melawan pandemi manusia: inokulasi yang mirip dengan vaksin.
Dalam penelitian kami baru-baru ini, tim peneliti saya dan saya menginokulasi katak kaki merah California yang terancam terhadap jamur chytrid sebelum translokasi dengan memaparkan mereka ke jamur chytrid di laboratorium. Kami ingin melihat apakah kami dapat mengaktifkan sistem kekebalan mereka dan memberi mereka keuntungan atas jamur setelah dilepaskan. Hasil kami tidak terduga.
Tidak ada yang tidak bisa disembuhkan oleh koktail
Sejak 2017, Taman Nasional Yosemite telah secara aktif memindahkan katak kaki merah California ke Lembah Yosemite, tempat jamur chytrid sudah ada. Kami menggunakan sebagian kecil dari katak yang dipindahkan ini dalam penelitian kami.
Kami mengumpulkan telur katak liar di tempat spesies ini berkembang biak, sekitar 100 mil barat laut Lembah Yosemite, lalu memeliharanya di penangkaran di Kebun Binatang San Francisco. Begitu mereka bermetamorfosis menjadi katak remaja, kami memandikan 20 katak dalam “koktail” dari empat galur jamur aktif yang hidup. Setelah tiga minggu, mereka dimandikan dengan obat antijamur untuk menghentikan infeksi. 40 katak lainnya yang tidak terkena jamur juga diberi obat antijamur.
Kemudian kami memaparkan kembali 20 katak yang sebelumnya terinfeksi jamur untuk kedua kalinya, sementara 20 katak yang sebelumnya tidak terinfeksi terkena jamur untuk pertama kalinya. Kami ingin melihat bagaimana katak dengan infeksi kedua – yaitu, mereka yang “divaksinasi” – dibandingkan dengan mereka yang terinfeksi hanya sekali.
Apa yang kami temukan mengejutkan: 35% katak yang terinfeksi hanya sekali berhasil menghilangkan infeksi tanpa vaksinasi atau obat antijamur. Ini menunjukkan bahwa mereka memiliki kekebalan bawaan, yang berarti garis pertahanan pertama sistem kekebalan mereka mampu melawan jamur. Selain itu, katak yang terinfeksi untuk kedua kalinya memiliki tingkat infeksi keseluruhan 31% lebih rendah daripada katak yang terinfeksi hanya sekali. Ini menunjukkan bahwa pengobatan seperti vaksin juga bekerja dengan merangsang kekebalan adaptif, yang berarti sistem kekebalan mereka belajar mengenali jamur sejak paparan pertama dan melawannya dengan lebih efisien. Tidak ada katak yang mati karena infeksi jamur.
Sebelum melepaskan mereka ke alam liar, kami merawat katak dengan obat antijamur dan memantau untuk memastikan mereka bebas penyakit. Kami memasang pemancar kecil dengan sabuk manik-manik di pinggang mereka sehingga kami dapat melacak infeksi dan kelangsungan hidup mereka selama tiga bulan.
Tanpa diduga, kami tidak menemukan perbedaan beban penyakit antara katak yang tidak pernah terinfeksi dan yang sebelumnya terinfeksi di laboratorium. Ini menunjukkan bahwa mengimunisasi spesies ini untuk jamur chytrid, setidaknya di Yosemite, mungkin tidak diperlukan untuk memastikan kelangsungan hidup mereka setelah reintroduksi.
Memang, katak kaki merah California yang dilepaskan ke Lembah Yosemite berkembang biak tiga tahun setelah percobaan kami dan enam tahun setelah translokasi pertama mereka. Mereka berhasil hibernasi selama musim dingin dan muncul di awal musim semi untuk bereproduksi.
Harapan untuk masa depan
Studi kami mengambil pendekatan baru untuk alat inokulasi yang muncul terhadap jamur chytrid. Dengan menggabungkan eksperimen ex situ, atau laboratorium, dengan implementasi in situ, atau di lapangan, kami menguji pengamatan laboratorium di dunia nyata. Jenis pekerjaan ini memperkuat kolaborasi antara pengelola satwa liar dan kebun binatang, yang semakin dibutuhkan seiring percepatan krisis keanekaragaman hayati.
Meskipun katak kaki merah California di Lembah Yosemite tampaknya tidak membutuhkan vaksinasi, ini tidak berarti bahwa spesies amfibi lain yang terancam punah di seluruh dunia tidak. Penelitian tentang inokulasi chytrid pada spesies lain memiliki hasil yang beragam, mulai dari tidak meningkatkan kelangsungan hidup hingga mengurangi beban infeksi yang terkait dengan peningkatan kelangsungan hidup. Salah satu tantangan utama dari pendekatan konservasi ini adalah bahwa meskipun vaksinasi meningkatkan kelangsungan hidup setelah pelepasan awal, kekebalan ini tidak diteruskan ke generasi berikutnya.
Namun, ada harapan. Para peneliti sedang bekerja untuk mengidentifikasi tanda tangan genetik yang terkait dengan kekebalan terhadap jamur chytrid. Jika berhasil, program pemuliaan dapat secara artifisial memilih – dan bahkan mungkin mengedit gen – sifat pelindung untuk memberi katak kaki pada patogen yang telah menghancurkan populasi amfibi di seluruh dunia.
Andrea Adams adalah Peneliti Ekologi di University of California, Santa Barbara. Andrea Adams sebelumnya menerima dana dari Yosemite Conservancy untuk melakukan penelitian ini sebagai peneliti postdoctoral di Taman Nasional Yosemite. Pendanaan untuk pengangkatan akademisnya saat ini diterima dari US Fish and Wildlife Service.
