Relationship between two pathogens in an amphibian community that experienced mass mortalities

Conserv Biol. 2023 Oct 9:e14196. doi: 10.1111/cobi.14196. Online ahead of print.

Abstract

Because host species tend to harbor multiple parasitic species, coinfection in a host is common. The chytrid fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) and the viruses in the genus Ranavirus (Rv) are responsible for the decline of amphibians worldwide. Despite wide geographical co-occurrence and the serious conservation problem that coinfection with these pathogens could represent, little is known about their possible synergistic interactions and effects in a host community. We investigated the occurrence and associations between these two pathogens in an amphibian community after Rv-driven disease outbreaks were detected in four populations of the Iberian ribbed newt (Pleurodeles waltl) in northwestern Spain. We collected tissue samples from amphibians and fish and estimated Bd and Rv infection loads by qPCR. A few months after the most recent mass mortality event, Rv infection parameters at the affected sites decreased significantly or were lower than such registered at the sites where no outbreaks were recorded. Both pathogens were simultaneously present in almost all sites, but coinfection in a single host was rare. Our findings suggest that the co-occurrence of Bd and Rv does not predict adverse outcomes (e.g., enhanced susceptibility of hosts to one pathogen due to the presence or infection intensity of the other) following an outbreak. Other variables (such as species identity or site) were more important than infection with a pathogen in predicting the infection status and severity of infection with the other pathogen. Our results highlight the importance of host-specific and environmental characteristics in the dynamics of infections, coinfection patterns, and their impacts.

Relaciones entre dos patógenos en una comunidad anfibia que experimentó mortalidad masiva Resumen La coinfección es común en especies hospederas ya que estas especies tienden a albergar muchas especies parasíticas. El hongo quitridio Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) y los virus del género Ranavirus (Rv) son responsables de la declinación mundial de anfibios. A pesar de la amplia co-ocurrencia geográfica y el problema serio de conservación que podría representar la coinfección con estos patógenos, se conoce muy poco sobre sus posibles interacciones sinérgicas y sus efectos en una comunidad hospedera. Investigamos la incidencia y las asociaciones entre estos dos patógenos en una comunidad anfibia después de que se detectaron brotes de enfermedades causados por Rv en cuatro poblaciones del tritón estriado ibérico (Pleurodeles waltl) en el noroeste de España. Recolectamos muestras de tejido de anfibios y peces y estimamos la carga infecciosa de Bd y Rv con una qPCR. Unos meses después del evento de mortalidad masiva más reciente, los parámetros de infección de Rv en los sitios afectados disminuyeron significativamente o fueron más bajos que los registrados en sitios sin brotes. Ambos patógenos estuvieron presentes de forma simultánea en casi todos los sitios, pero fue raro encontrar la coinfección en un solo hospedero. Nuestros descubrimientos sugieren que la coocurrencia de Bd y Rv no pronostica resultados adversos (aumento en la susceptibilidad de los hospederos a un patógeno debido a la presencia o intensidad de infección del otro patógeno) después de un brote. Otras variables, como la identidad de la especie o el sitio, fueron más importantes que la infección con un patógeno en la predicción del estado de infección y la severidad de la infección con otro patógeno. Nuestros resultados resaltan la importancia de las características ambientales y aquellas específicas del hospedero en las dinámicas de infección, los patrones de coinfección y sus impactos.

Keywords: Batrachochytrium dendrobatidis; Ranavirus; coinfección; coinfection; dilution/amplification effects; disease ecology; ecología de enfermedades; efectos de dilución/amplificación; ranavirosis.