Komarci koje prenosi vjetar prenose zarazne patogene stotinama kilometara

Komarci koje prenosi vjetar prenose zarazne patogene stotinama kilometara

Uzorkovanje balonom sada je potvrdilo da komarci koji migriraju visoko iznad zapadne Afrike često nose prenosive patogene, otkriće koje bi moglo promijeniti način na koji pratimo i borimo se protiv vektorskih bolesti.

Studija: Patogene šire visoko leteće muhe. Kredit za sliku: Shutterstock AI/Shutterstock.com

U nedavnoj studiji uPNASIstraživači su testirali nose li komarci koji migriraju na velike visine zarazne patogene.

Otkrili su da su visokoleteći komarci često bili zaraženi 21 patogenom koji prenose komarci i često su već zarazni. To uključuje virus Zapadnog Nila, denga groznicu, nekoliko vrsta ptičjeg Plasmodiuma i nekoliko filarijskih nematoda.

Letovi komaraca na velikim visinama i dalje predstavljaju nedokazanu prijetnju

Migracija insekata na velike udaljenosti nošena vjetrom dobro je poznata pojava, koja se često proteže stotinama kilometara u jednoj noći i uključuje velike količine biomase. Poznato je da u tim letovima sudjeluju komarci i drugi kukci koji djeluju kao prijenosnici, štetnici ili korisni kukci.

Međutim, i dalje postoje velike praznine u našem znanju o ekološkim i epidemiološkim učincima tih migracija, osobito za tropske komarce. Prethodna istraživanja su pokazala da komarci mogu putovati na velike nadmorske visine i širiti patogene na velike udaljenosti. Međutim, ova se hipoteza prvenstveno oslanja na neizravne meteorološke ili epidemiološke korelacije, a ne na izravnu detekciju zaraženih komaraca u stupcu zraka.

Nedavne afričke terenske studije pokazale su da mnoge vrste komaraca redovito lete između 40 i 290 m iznad tla, često tijekom sezone prijenosa bolesti. Ovim migrantima dominiraju trudne ženke koje su se hranile kralješnjacima, što sugerira da su prethodno bile izložene patogenima. Mnoge od ovih vrsta smatraju se vektorima virusa, protozoa ili helminta, što povećava mogućnost da se zarazni komarci mogu prenijeti u nova područja vjetrovima na višim nadmorskim visinama.

DNK barkodiranje otkrilo je 61 vrstu u visini

Istraživači su sakupljali komarce koristeći mreže obješene na balone s helijem postavljene između 120 i 290 m iznad tla u Gani i Maliju. Uzorkovanje je obavljeno 191 noć između 2018. i 2020. godine.

Ukupno je uhvaćeno 1.247 komaraca, od čega je 1.017 ženki pregledano na zaraženost. Identifikacija vrste postignuta je sekvenciranjem crtičnog koda mitohondrijske citokrom c oksidaze podjedinice I (COI), što je omogućilo klasifikaciju u 61 vrstu u 10 rodova.

Kako bi otkrio infekciju, tim je proveo međurodovne testove lančane reakcije polimeraze (PCR) usmjerene na glavne skupine patogena koje prenose komarci: flaviviruse, alfaviruse, Plasmodium spp. i filarijske nematode.

I trbušno tkivo i tkivo glave i prsnog koša testirano je kako bi se razlikovala puka izloženost (genetski materijal patogena u abdomenu iz krvnog obroka) od diseminirane infekcije (patogen prisutan u prsnom košu, što ukazuje na širenje izvan crijeva i moguću sposobnost prijenosa). Kada disekcija nije bila moguća, korišteni su uzorci cijelog tijela.

Pozitivni uzorci podvrgnuti su Sangerovom sekvenciranju ili metagenomskoj analizi kako bi se potvrdio identitet patogena i otkrili dodatni virusi ili paraziti. Prevalencija infekcije procijenjena je ukupno i po vrsti. Studija je također procijenila obrasce koinfekcije i usporedila stope abdominalne i torakalne infekcije kako bi se zaključila vjerojatna kompetencija vektora i potencijal prijenosa tijekom ili nakon migracije na velike udaljenosti.

Svaki osmi komarac nosi barem jednog uzročnika bolesti

Uzorkovanje na velikoj nadmorskoj visini otkrilo je raznoliku skupinu vrsta komaraca kojima dominiraju Culex, Aedes i Anopheles. Od 994 komarca identificiranih kao vrsta, zastupljena je 61 različita vrsta, uključujući poznate vektore malarije i arbovirusa. Većina su bile žene, a gotovo polovica bile su trudne, što odražava prethodno hranjenje krvlju i povećanu vjerojatnost izloženosti patogenima.

Probir patogena otkrio je značajne stope infekcije. Sveukupno, 8% komaraca bilo je pozitivno na vrste Plasmodium, 3,5% na flaviviruse i 1,6% na nematode. Kao što se i očekivalo, abdominalne infekcije bile su češće od infekcija glave i prsnog koša, ali su kod nekoliko vrsta pronađene diseminirane infekcije (što ukazuje na vjerojatnu prenosivost). Otprilike 6,3% komaraca prenosi diseminirane infekcije svih skupina patogena, uključujući nekoliko dominantnih visokogorskih vrsta.

Otkriven je ukupno 21 patogen koji inficira kralježnjake. To je uključivalo 15 vrsta ptičjeg Plasmodiuma, virus Zapadnog Nila, virus Orthobunyavirus M'Poko, virus denga groznice (PCR detektivan, ali nije potvrđen slijed) i tri nematode. Devetnaest od 21 otkrivenog patogena bilo je prvenstveno povezano s divljim pticama ili šumskim domaćinima, što sugerira da bi prijenos komaraca s velikih nadmorskih visina mogao biti osobito relevantan za cikluse patogena u divljini.

Zanimljivo, obrasci koinfekcije nisu odstupili od nasumičnih očekivanja. Sveukupno, 12,7% komaraca nosi najmanje jedan patogen, a 15 vrsta je imalo diseminirane infekcije, što ukazuje na moguću prenosivost.

Komarci koji se prenose zrakom mogu širiti bolest po regijama

Ova studija pruža prvi izravan dokaz da komarci koji migriraju na velike nadmorske visine često nose višestruke patogene kralježnjaka, a manji, ali značajan udio već ih je zaražen. Ovi rezultati podržavaju dugotrajne, ali prethodno nedokazane hipoteze da migracija komaraca nošena vjetrom doprinosi širenju patogena na velike udaljenosti.

Dokazi o diseminiranim infekcijama kod dominantnih vrsta iz zraka sugeriraju da kretanje na velike udaljenosti može pomoći u održavanju šumskih ciklusa i stvaranju novih epidemija daleko od izvornih populacija domaćina.

Prednosti ove analize uključuju opsežno, višegodišnje uzorkovanje zraka; molekularni probir patogena u više taksonomskih skupina; a potvrda sekvenciranjem ili metagenomikom. Ograničenja uključuju skromne veličine uzoraka za neke vrste, nemogućnost procjene stvarnog prijenosa nakon slijetanja i isključivanje nekih skupina patogena.

Unatoč tome, dokazi snažno upućuju na to da promet komaraca na velikim visinama predstavlja nedovoljno cijenjenu komponentu ekologije patogena. Budući da su većina otkrivenih patogena bili silvatični patogeni, ovaj mehanizam može imati veću ulogu u širenju divljih patogena nego u izravnom prijenosu bolesti kod ljudi, iako ostaje mogućnost prelijevanja. Studija zaključuje da je uključivanje migracije komaraca iz zraka u strategije nadzora i kontrole ključno za razumijevanje i upravljanje rizicima od vektorskih bolesti.

Preuzmite svoju PDF kopiju sada!

Izvori: