Пренасяните от вятъра комари пренасят инфекциозни патогени на стотици километри

Пренасяните от вятъра комари пренасят инфекциозни патогени на стотици километри

Вземането на проби с балон вече потвърди, че комарите, мигриращи високо над Западна Африка, често носят трансмисивни патогени, откритие, което може да промени начина, по който проследяваме и се борим с болести, пренасяни от вектори.

Проучване: Патогените се разпространяват от летящи високо вятърни мухи. Кредит на изображението: Shutterstock AI/Shutterstock.com

В скорошно проучване вPNASИзследователите са проверили дали комарите, които мигрират на голяма надморска височина, носят инфекциозни патогени.

Те откриха, че високо летящите комари често са заразени с 21 патогена, пренасяни от комари, и често вече са инфекциозни. Те включват вирус на Западен Нил, треска от денга, няколко вида птичи плазмодий и няколко филариални нематоди.

Полетите на комари на голяма надморска височина продължават да представляват недоказана заплаха

Пренасяната от вятъра миграция на дълги разстояния на насекоми е добре известен феномен, който често се простира на стотици километри за една нощ и включва големи количества биомаса. Известно е, че комари и други насекоми, които действат като вектори, вредители или полезни насекоми, участват в тези полети.

Въпреки това остават големи пропуски в познанията ни относно екологичните и епидемиологичните въздействия на тези миграции, особено за тропическите комари. Предишни изследвания показват, че комарите могат да пътуват до голяма надморска височина и да разпространяват патогени на големи разстояния. Тази хипотеза обаче разчита предимно на косвени метеорологични или епидемиологични корелации, а не на директно откриване на заразени комари във въздушния стълб.

Скорошни теренни проучвания в Африка показват, че много видове комари редовно летят между 40 и 290 m над земята, често по време на сезона на предаване на болестта. Тези мигранти са доминирани от бременни женски, които се хранят с гръбначни животни, което предполага, че преди това са били изложени на патогени. Много от тези видове се считат за вектори на вируси, протозои или хелминти, което повишава възможността инфекциозните комари да бъдат транспортирани до нови райони от ветровете на по-високи височини.

ДНК баркодирането разкри 61 вида на височина

Изследователите събират комари с помощта на мрежи, окачени на балони с хелий, разположени между 120 и 290 м над земята в Гана и Мали. Вземането на проби е извършено през 191 нощи между 2018 и 2020 г.

Уловени са общо 1247 комара, от които 1017 женски екземпляра са изследвани за инфекции. Идентификацията на видовете е постигната чрез секвениране на баркод на митохондриална цитохром с оксидаза субединица I (COI), което позволява класифициране в 61 вида в 10 рода.

За да открие инфекцията, екипът проведе тестове за междуродова полимеразна верижна реакция (PCR), насочени към основните групи патогени, пренасяни от комари: флавивируси, алфавируси, Plasmodium spp. и филариални нематоди.

Както коремните, така и главата и гръдните тъкани бяха тествани, за да се разграничи обикновеното излагане (патогенен генетичен материал в корема от кръвно брашно) от разпространена инфекция (патоген, присъстващ в гръдния кош, което показва разпространение извън червата и възможна компетентност за предаване). Когато дисекцията не беше възможна, бяха използвани проби от цялото тяло.

Положителните проби бяха подложени на секвениране по Sanger или метагеномен анализ, за ​​да се потвърди идентичността на патогена и да се открият допълнителни вируси или паразити. Разпространението на инфекцията е оценено като цяло и по видове. Проучването също така оценява моделите на коинфекция и сравнява нивата на коремна и гръдна инфекция, за да направи извод за вероятната векторна компетентност и потенциал за предаване по време на или след миграция на дълги разстояния.

Всеки осми комар носи поне един патоген

Вземането на проби от голяма надморска височина разкри разнообразна група от видове комари, доминирани от Culex, Aedes и Anopheles. От 994 комара, идентифицирани като видове, бяха представени 61 различни вида, включително известни вектори на малария и арбовируси. Повечето са жени и почти половината са бременни, което отразява предишно хранене с кръв и повишена вероятност от излагане на патогени.

Скринингът на патогена разкрива значителни нива на инфекция. Като цяло, 8% от комарите са дали положителен тест за видове Plasmodium, 3,5% за флавивируси и 1,6% за нематоди. Както се очакваше, коремните инфекции са по-чести от инфекциите на главата и гръдния кош, но разпространени инфекции (показващи вероятна преносимост) са открити при няколко вида. Приблизително 6,3% от комарите пренасят разпространени инфекции от всички патогенни групи, включително няколко доминиращи високопланински вида.

Открити са общо 21 патогена, заразяващи гръбначните животни. Те включват 15 вида птичи Plasmodium, вирус на Западен Нил, вирус Orthobunyavirus M'Poko, вирус на денга (PCR откриваем, но не потвърдена последователност) и три нематоди. Деветнадесет от 21 открити патогени са свързани предимно с диви птици или горски гостоприемници, което предполага, че предаването на комари на голяма надморска височина може да бъде особено важно за циклите на патогените в дивата природа.

Забележително е, че моделите на коинфекция не се отклоняват от случайните очаквания. Като цяло 12,7% от комарите са пренасяли поне един патоген и 15 вида са имали разпространени инфекции, което предполага възможна трансмисивност.

Комарите, пренасяни по въздуха, могат да разпространят болестта в различни региони

Това проучване предоставя първото пряко доказателство, че комарите, мигриращи на голяма надморска височина, често носят множество гръбначни патогени и по-малка, но значителна част вече са заразени с тях. Тези резултати подкрепят дългогодишни, но недоказани досега хипотези, че пренасяната от вятъра миграция на комари допринася за разпространението на патогени на дълги разстояния.

Доказателствата за разпространени инфекции при доминиращи въздушни видове предполагат, че движението на дълги разстояния може да помогне за поддържане на горските цикли и генериране на нови огнища далеч от първоначалните популации гостоприемници.

Силните страни на този анализ включват широкомащабно, многогодишно вземане на проби от въздуха; скрининг на молекулярен патоген в множество таксономични групи; и потвърждение чрез секвениране или метагеномика. Ограниченията включват скромните размери на пробите за някои видове, невъзможността да се оцени истинското предаване след кацане и изключването на някои групи патогени.

Независимо от това, доказателствата категорично показват, че движението на комари на голяма надморска височина представлява недооценен компонент на патогенната екология. Тъй като повечето открити патогени са силватични патогени, този механизъм може да играе по-голяма роля в разпространението на диви патогени, отколкото в директното предаване на болестта при хора, въпреки че остава възможността за разпространение на разпространение. Изследването заключава, че включването на въздушната миграция на комари в стратегиите за наблюдение и контрол е от решаващо значение за разбирането и управлението на рисковете от болести, пренасяни от вектори.

Изтеглете вашето PDF копие сега!

източници: