Vėjo platinami uodai perneša infekcinius patogenus šimtus mylių

Vėjo platinami uodai perneša infekcinius patogenus šimtus mylių

Balionų mėginių ėmimas patvirtino, kad uodai, migruojantys aukštai virš Vakarų Afrikos, dažnai nešioja užkrečiamus patogenus, o tai gali pakeisti būdą, kaip sekti ir kovoti su pernešėjų platinamomis ligomis.

Tyrimas: Ligos sukėlėjus platina aukštai skraidančios vėjo musės. Vaizdo kreditas: Shutterstock AI / Shutterstock.com

Neseniai atliktame tyrimePNASTyrėjai ištyrė, ar į didelį aukštį migruojantys uodai neša infekcinius patogenus.

Jie nustatė, kad aukštai skraidantys uodai dažnai buvo užkrėsti 21 uodų platinamu patogenu ir dažnai jau buvo užkrečiami. Tai buvo Vakarų Nilo virusas, dengės karštligė, keletas paukščių Plasmodium rūšių ir keli filariniai nematodai.

Uodų skrydžiai dideliame aukštyje ir toliau kėlė neįrodytą grėsmę

Vėjo platinama vabzdžių migracija yra gerai žinomas reiškinys, dažnai per vieną naktį nusitęsiantis šimtus kilometrų ir apimantis didelius biomasės kiekius. Yra žinoma, kad šiuose skrydžiuose dalyvauja uodai ir kiti vabzdžiai, veikiantys kaip pernešėjai, kenkėjai ar naudingi vabzdžiai.

Tačiau mūsų žiniose apie ekologinį ir epidemiologinį šių migracijų poveikį, ypač atogrąžų uodams, tebėra didelių spragų. Ankstesni tyrimai parodė, kad uodai gali keliauti į didelį aukštį ir platinti patogenus dideliais atstumais. Tačiau ši hipotezė pirmiausia remiasi netiesioginėmis meteorologinėmis ar epidemiologinėmis koreliacijomis, o ne tiesioginiu užkrėstų uodų aptikimu oro stulpelyje.

Naujausi Afrikos lauko tyrimai parodė, kad daugelis uodų rūšių reguliariai skraido 40–290 m aukštyje virš žemės, dažnai ligų perdavimo sezono metu. Šiuose migrantuose vyrauja sunkios patelės, kurios maitinosi stuburiniais gyvūnais, o tai rodo, kad jos anksčiau buvo paveiktos patogenų. Daugelis šių rūšių laikomos virusų, pirmuonių ar helmintų pernešėjais, todėl kyla tikimybė, kad užkrečiami uodai gali būti pernešti į naujas teritorijas dėl vėjo aukštesniuose aukščiuose.

DNR brūkšninis kodavimas atskleidė 61 rūšį aukštyje

Tyrėjai rinko uodus naudodami tinklus, pakabintus ant helio balionų, esančių 120–290 m virš žemės Ganoje ir Malyje. Mėginiai buvo imami 191 naktį nuo 2018 m. iki 2020 m.

Iš viso buvo sugauti 1 247 uodai, iš kurių 1 017 patelių buvo ištirti dėl infekcijų. Rūšių identifikavimas buvo atliktas naudojant mitochondrijų citochromo c oksidazės subvieneto I (COI) brūkšninio kodo seką, leidžiančią klasifikuoti į 61 rūšį 10 genčių.

Siekdama nustatyti infekciją, komanda atliko kryžminės genties polimerazės grandininės reakcijos (PGR) tyrimus, nukreiptus į pagrindines uodų platinamų patogenų grupes: flavivirusus, alfavirusus, Plasmodium spp. ir filariniai nematodai.

Buvo tiriami tiek pilvo, tiek galvos ir krūtinės ląstos audiniai, siekiant atskirti vien ekspoziciją (patogeno genetinė medžiaga pilve iš kraujo miltų) nuo išplitusios infekcijos (patogeno, esančio krūtinės ląstoje, nurodančio išplitimą už žarnyno ribų ir galimą perdavimo kompetenciją). Kai skrodimas nebuvo įmanomas, buvo naudojami viso kūno mėginiai.

Teigiamiems mėginiams buvo atlikta Sangerio seka arba metagenominė analizė, siekiant patvirtinti patogeno tapatybę ir aptikti papildomus virusus ar parazitus. Infekcijos paplitimas buvo įvertintas bendrai ir pagal rūšis. Tyrimo metu taip pat buvo įvertinti koinfekcijos modeliai ir palygintas pilvo ir krūtinės ląstos infekcijų dažnis, siekiant nustatyti tikėtiną vektorių kompetenciją ir perdavimo potencialą tolimos migracijos metu arba po jos.

Kas aštuntas uodas nešiojo bent vieną patogeną

Atranka dideliame aukštyje atskleidė įvairią uodų rūšių rinkinį, kuriame dominuoja Culex, Aedes ir Anopheles. Iš 994 rūšių uodų buvo atstovaujama 61 skirtingoms rūšims, įskaitant žinomus maliarijos ir arbovirusų pernešėjus. Dauguma moterų, o beveik pusė buvo nėščios, o tai rodo ankstesnį maitinimą krauju ir padidėjusią patogenų poveikio tikimybę.

Patogeno atranka atskleidė reikšmingą infekcijų skaičių. Iš viso 8 % uodų buvo teigiami dėl Plasmodium rūšių, 3,5 % – dėl flavivirusų ir 1,6 % – dėl nematodų. Kaip ir tikėtasi, pilvo infekcijos buvo dažnesnės nei galvos ir krūtinės ląstos infekcijos, tačiau keliose rūšyse buvo aptiktos išplitusios infekcijos (tai rodo galimą užkrečiamumą). Maždaug 6,3 % uodų perneša išplitusias visų patogenų grupių infekcijas, įskaitant kelias dominuojančias aukštų kalnų rūšis.

Iš viso aptiktas 21 stuburinius gyvūnus užkrečiantis patogenas. Tai buvo 15 paukščių Plasmodium rūšių, Vakarų Nilo virusas, Orthobunyavirus M'Poko virusas, dengės karštligės virusas (aptinkamas PGR, bet nepatvirtinta seka) ir trys nematodai. Devyniolika iš 21 aptikto patogeno pirmiausia buvo susiję su laukiniais paukščiais arba miško šeimininkais, o tai rodo, kad uodų perdavimas dideliame aukštyje gali būti ypač svarbus patogenų ciklams laukinėje gamtoje.

Pažymėtina, kad koinfekcijos modeliai nenukrypo nuo atsitiktinių lūkesčių. Iš viso 12,7% uodų nešiojo bent vieną patogeną, o 15 rūšių buvo išplitusios infekcijos, o tai rodo galimą užkrečiamumą.

Oru plintantys uodai gali platinti ligas įvairiuose regionuose

Šis tyrimas pateikia pirmuosius tiesioginius įrodymus, kad į didelį aukštį migruojantys uodai dažnai nešioja daugybę stuburinių patogenų, o mažesnė, bet reikšminga jų dalis jau yra jais užkrečiama. Šie rezultatai patvirtina senas, bet anksčiau neįrodytas hipotezes, kad vėjo pernešama uodų migracija prisideda prie patogenų plitimo dideliais atstumais.

Išplitusių dominuojančių oro rūšių infekcijų įrodymai rodo, kad judėjimas dideliais atstumais gali padėti išlaikyti miško ciklus ir sukelti naujus protrūkius toli nuo pirminių šeimininkų populiacijų.

Šios analizės pranašumai apima didelio masto, daugiametį oro mėginių ėmimą; molekulinių patogenų atranka įvairiose taksonominėse grupėse; ir patvirtinimas sekos arba metagenomika. Apribojimai apima nedidelius kai kurių rūšių mėginių dydžius, nesugebėjimą įvertinti tikrojo perdavimo nusileidus ir kai kurių patogenų grupių neįtraukimą.

Nepaisant to, įrodymai tvirtai rodo, kad didelio aukščio uodų eismas yra nepakankamai įvertinta patogenų ekologijos dalis. Kadangi dauguma aptiktų patogenų buvo šiltnamio patogenai, šis mechanizmas gali vaidinti didesnį vaidmenį plintant laukiniams patogenams nei tiesiogiai perduodant žmonių ligas, nors plitimo perdavimo galimybė išlieka. Tyrime daroma išvada, kad oro uodų migracijos įtraukimas į stebėjimo ir kontrolės strategijas yra labai svarbus norint suprasti ir valdyti pernešėjų platinamų ligų riziką.

Atsisiųskite savo PDF kopiją dabar!

Šaltiniai: