Komarji, ki jih prenaša veter, prenašajo kužne patogene na stotine kilometrov

Komarji, ki jih prenaša veter, prenašajo kužne patogene na stotine kilometrov

Vzorčenje z baloni je zdaj potrdilo, da komarji, ki se selijo visoko nad Zahodno Afriko, pogosto prenašajo prenosljive patogene, ugotovitev, ki bi lahko spremenila način sledenja in boja proti boleznim, ki jih prenašajo vektorji.

Študija: Patogene širijo visoko leteče vetrne muhe. Avtor slike: Shutterstock AI/Shutterstock.com

V nedavni študiji vPNASRaziskovalci so testirali, ali komarji, ki se selijo na visoke nadmorske višine, prenašajo nalezljive patogene.

Ugotovili so, da so visokoleteči komarji pogosto okuženi z 21 patogeni, ki jih prenašajo komarji, in so pogosto že kužni. Ti so vključevali virus zahodnega Nila, mrzlico denga, več vrst ptičjega plazmodija in več filarijskih ogorčic.

Leti komarjev na visoki nadmorski višini so še naprej predstavljali nedokazano nevarnost

Preseljevanje žuželk na velike razdalje, ki jih prenaša veter, je dobro znan pojav, ki se v eni noči pogosto razteza na stotine kilometrov in vključuje velike količine biomase. Znano je, da pri teh letih sodelujejo komarji in druge žuželke, ki delujejo kot prenašalci, škodljivci ali koristne žuželke.

Vendar ostajajo velike vrzeli v našem znanju glede ekoloških in epidemioloških vplivov teh migracij, zlasti za tropske komarje. Prejšnje raziskave so pokazale, da lahko komarji potujejo na velike nadmorske višine in širijo patogene na velike razdalje. Vendar se ta hipoteza opira predvsem na posredne meteorološke ali epidemiološke korelacije in ne na neposredno detekcijo okuženih komarjev v zračnem stolpcu.

Nedavne afriške terenske študije so pokazale, da številne vrste komarjev redno letajo med 40 in 290 m nad tlemi, pogosto med sezono prenosa bolezni. Med temi migranti prevladujejo noseče samice, ki so se hranile z vretenčarji, kar nakazuje, da so bile predhodno izpostavljene patogenom. Številne od teh vrst veljajo za prenašalce virusov, praživali ali helmintov, kar poveča možnost, da bi kužne komarje vetrovi na višjih legah prenesli na nova območja.

Črtno kodiranje DNK je razkrilo 61 vrst v višini

Raziskovalci so zbirali komarje z mrežami, obešenimi na balone s helijem, nameščene med 120 in 290 m nad tlemi v Gani in Maliju. Vzorčenje je potekalo 191 noči med letoma 2018 in 2020.

Skupno je bilo ujetih 1247 komarjev, od tega je bilo na okužbo pregledanih 1017 osebkov komarjev. Identifikacija vrst je bila dosežena s sekvenciranjem črtne kode podenote I mitohondrijske citokrom c oksidaze (COI), kar je omogočilo razvrstitev v 61 vrst v 10 rodovih.

Za odkrivanje okužbe je ekipa izvedla medrodovne teste verižne reakcije s polimerazo (PCR), ki so ciljali na glavne skupine patogenov, ki jih prenašajo komarji: flavivirusi, alfavirusi, Plasmodium spp. in filarijske ogorčice.

Tako trebušna kot glava-torakalna tkiva so bila testirana, da bi ločili zgolj izpostavljenost (genetski material patogena v trebuhu iz krvne moke) od razširjene okužbe (patogen je prisoten v prsnem košu, kar kaže na širjenje izven črevesja in možno sposobnost prenosa). Kadar disekcija ni bila mogoča, so uporabili vzorce celega telesa.

Pozitivni vzorci so bili izpostavljeni Sangerjevemu sekvenciranju ali metagenomski analizi, da bi potrdili identiteto patogena in odkrili dodatne viruse ali parazite. Razširjenost okužbe je bila ocenjena na splošno in po vrstah. Študija je ocenila tudi vzorce sočasnih okužb in primerjala stopnje abdominalne in torakalne okužbe, da bi sklepali na verjetno vektorsko sposobnost in potencial prenosa med migracijo na dolge razdalje ali po njej.

Vsak osmi komar nosi vsaj enega povzročitelja bolezni

Vzorčenje na visoki nadmorski višini je razkrilo raznoliko skupino vrst komarjev, med katerimi prevladujejo Culex, Aedes in Anopheles. Od 994 komarjev, opredeljenih kot vrste, je bilo zastopanih 61 različnih vrst, vključno z znanimi vektorji malarije in arbovirusov. Večina je bila žensk, skoraj polovica pa je bila nosečih, kar je odražalo predhodno hranjenje s krvjo in povečano verjetnost izpostavljenosti patogenom.

Preverjanje patogenov je razkrilo precejšnje stopnje okužbe. Na splošno je bilo 8 % komarjev pozitivnih na vrste Plasmodium, 3,5 % na flaviviruse in 1,6 % na nematode. Kot je bilo pričakovano, so bile abdominalne okužbe pogostejše kot okužbe glave in prsnega koša, vendar so bile razširjene okužbe (kar kaže na verjetno prenosljivost) ugotovljene pri več vrstah. Približno 6,3 % komarjev prenaša razširjene okužbe vseh skupin patogenov, vključno z več prevladujočimi visokogorskimi vrstami.

Odkritih je bilo skupno 21 patogenov, ki okužijo vretenčarje. Med njimi je bilo 15 vrst ptičjega plazmodija, virus Zahodnega Nila, virus Orthobunyavirus M'Poko, virus denge (zaznaven s PCR, vendar ni potrjeno zaporedje) in tri ogorčice. Devetnajst od 21 odkritih patogenov je bilo povezanih predvsem z divjimi pticami ali gozdnimi gostitelji, kar kaže na to, da je lahko prenos komarjev na visoki nadmorski višini še posebej pomemben za cikle patogenov v divjih živalih.

Zanimivo je, da vzorci sočasne okužbe niso odstopali od naključnih pričakovanj. Na splošno je 12,7 % komarjev prenašalo vsaj enega patogena in 15 vrst je imelo razširjene okužbe, kar kaže na možno prenosljivost.

Komarji v zraku lahko širijo bolezen po regijah

Ta študija zagotavlja prvi neposreden dokaz, da komarji, ki se selijo na visoke nadmorske višine, pogosto prenašajo več vretenčarskih patogenov, manjši, a pomemben delež pa je že okužen z njimi. Ti rezultati podpirajo dolgoletne, a prej nedokazane hipoteze, da migracija komarjev, ki jih prenaša veter, prispeva k širjenju patogenov na velike razdalje.

Dokazi o razširjenih okužbah pri prevladujočih vrstah iz zraka kažejo, da lahko premikanje na dolge razdalje pomaga vzdrževati gozdne cikle in povzroča nove izbruhe daleč od izvornih populacij gostiteljev.

Prednosti te analize vključujejo obsežno večletno vzorčenje zraka; presejanje molekularnih patogenov v več taksonomskih skupinah; in potrditev s sekvenciranjem ali metagenomiko. Omejitve vključujejo skromne velikosti vzorcev za nekatere vrste, nezmožnost ocene resničnega prenosa po pristanku in izključitev nekaterih skupin patogenov.

Kljub temu dokazi močno kažejo, da promet komarjev na visoki nadmorski višini predstavlja premalo cenjeno komponento ekologije patogenov. Ker je bila večina odkritih patogenov silvatičnih patogenov, lahko ta mehanizem igra večjo vlogo pri širjenju divjih patogenov kot pri neposrednem prenosu bolezni pri ljudeh, čeprav ostaja možnost prelivanja. Študija zaključuje, da je vključitev migracije komarjev po zraku v strategije nadzora in nadzora ključnega pomena za razumevanje in obvladovanje tveganj bolezni, ki jih prenašajo vektorji.

Prenesite svojo kopijo PDF zdaj!

Viri: