Fiolka z kleszczami zebranymi w terenie. (Źródło: Emory U.)

Naukowcy odkryli, że wirus Heartland krąży w samotnych kleszczach gwiezdnych w Gruzji, potwierdzając aktywną transmisję wirusa w stanie.

Odkrycia pojawiają się w czasopiśmie Pojawiające się choroby zakaźne. Artykuł zawiera analizę genetyczną próbek wirusa, które naukowcy wyizolowali z kleszczy zebranych w środkowej Gruzji.

Badania dostarczają nowych dowodów na to, jak przenoszony przez kleszcze wirus Heartland, po raz pierwszy zidentyfikowany w Missouri w 2009 roku, może ewoluować i rozprzestrzeniać się geograficznie oraz z jednego organizmu do drugiego.

„Heartland to rozwijająca się choroba zakaźna, która nie jest dobrze poznana”, mówi Gonzalo Vazquez-Prokopec, profesor nadzwyczajny na wydziale nauk środowiskowych Uniwersytetu Emory i starszy autor badania. „Próbujemy wyprzedzić tego wirusa, dowiadując się o nim wszystkiego, co możemy, zanim potencjalnie stanie się on większym problemem”.

Vazquez-Prokopec jest czołowym ekspertem w choroby przenoszone przez wektor—zakażenia przenoszone z jednego organizmu na drugi przez ukąszenie wektora, takiego jak kleszcz lub komar.

Yamila Romer, były postdoktor w laboratorium Vazquez-Prokopec, jest pierwszą autorką nowego artykułu. Współautorka Anne Piantadosi, adiunkt na Wydziale Patologii i Medycyny Laboratoryjnej Emory School of Medicine, przeprowadziła analizy genetyczne.

Fiolka z kleszczami zebranymi w terenie. (Źródło: Emory U.)

Badanie wykryło wirusa Heartland w trzech różnych próbkach kleszczy samotnych gwiazd – zebranych w różnych miejscach i w różnym czasie – i obejmujących zarówno nimfy, jak i dorosłe stadia kleszczy.

Analiza genetyczna trzech próbek wirusa wykazała, że ​​ich genomy są do siebie podobne, ale znacznie różnią się od genomów próbek wirusa Heartland spoza stanu. „Wyniki te sugerują, że wirus może ewoluować bardzo szybko w różnych lokalizacjach geograficznych lub może krążyć głównie w odizolowanych obszarach i nie rozprzestrzeniać się szybko między tymi obszarami” – mówi Vazquez-Prokopec.

Tajemnicze choroby

Wirus Heartland został odkryty w 2009 roku w północno-zachodnim stanie Missouri po tym, jak dwóch miejscowych mężczyzn było hospitalizowanych z wysoką gorączką, biegunką, bólami mięśni, niską liczbą białych krwinek i płytek krwi oraz innymi objawami podobnymi do znanych chorób odkleszczowych. Naukowcy wkrótce zdali sobie sprawę, że mężczyźni zostali zarażeni nowym wirusem, nazwanym Heartland, a później zidentyfikowanym jako samotne kleszcze gwiazdowe. Dalsze badania wykazały przeciwciała przeciwko wirusowi w próbkach krwi jeleni i niektórych innych dzikich ssaków.

Centra Kontroli i Prewencji Chorób rozpoznają obecnie w Stanach Zjednoczonych 18 chorób odkleszczowych, z których wiele jest nowo pojawiających się. Jedną z najbardziej znanych chorób odkleszczowych jest: Borelioza, wywołany przez bakterię, która w ostatnich dziesięcioleciach stała się najpowszechniejszą w kraju chorobą przenoszoną przez wektory. Kleszcz czarnonogi, znany również jako kleszcz jelenia, jest wektorem przenoszenia bakterii wywołujących boreliozę, a mysz białonoga jest głównym rezerwuarem bakterii. Larwy kleszczy mogą zostać zarażone, gdy żywią się krwią myszy i innych małych ssaków i ptaków, które mogą być nosicielami bakterii. Zakażone larwy wyrastają na nimfy i dorosłe kleszcze, które mogą następnie przenieść się na innych żywicieli, w tym na jelenie i ludzi.

Chociaż złożony cykl przenoszenia boreliozy jest dobrze scharakteryzowany, pozostaje wiele pytań dotyczących tego, jak wirus Heartland przemieszcza się między różnymi gatunkami.

Według Centers for Disease Control and Prevention od jego odkrycia w 2009 roku zidentyfikowano ponad 50 przypadków wirusa Heartland u ludzi z 11 stanów na Środkowym Zachodzie i Południowym Wschodzie. Wiele ze zidentyfikowanych przypadków było na tyle ciężkich, że wymagało hospitalizacji, a kilka osób ze współistniejącymi chorobami zmarło. Uważa się jednak, że rzeczywiste obciążenie chorobą jest większe, ponieważ wirus Heartland nadal nie jest dobrze znany i rzadko zleca się na niego testy.

Analiza retroaktywna ujawniła pojedynczą potwierdzoną infekcję ludzką wirusem Heartland w Georgii, u mieszkańca hrabstwa Baldwin, który zmarł na niezidentyfikowaną wówczas chorobę w 2005 roku. centralna Gruzja. Wyniki wykazały, że jelenie z tego obszaru były narażone na wirusa Heartland od co najmniej 2001 roku.

Zaznaczanie kleszczy

Aby lepiej ocenić ryzyko chorób ludzi na tym obszarze, Vazquez-Prokopec chciał dowiedzieć się, czy samotne kleszcze gwiazd przenoszą obecnie wirusa Heartland w środkowej Gruzji.

Członkowie zespołu badawczego zebrali kleszcze z wiejskiego krajobrazu w pobliżu Piemont National Wildlife Refuge. Nawet podczas gorącego lata w Georgii członkowie zespołu nosili długie koszule i długie spodnie wsunięte w długie skarpetki, z górną częścią skarpet zaklejoną taśmą klejącą. Dodatkowo chroniły się sprayem na owady i wizualnymi kontrolami pod kątem kleszczy przed i po opuszczeniu pola.

Samotny kleszcz gwiazdowy, nazwany od charakterystycznej białej plamki na grzbiecie, jest najczęstszym kleszczem w Gruzji i jest szeroko rozpowszechniony na obszarach zalesionych w południowo-wschodnich, wschodnich i środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Są malutkie, mniej więcej wielkości ziarna sezamu w stadium nimfy, a jako dorosłe osobniki mają zaledwie ćwierć cala średnicy.

„Samotne kleszcze gwiezdne są tak małe, że możesz ich nie poczuć na sobie, a nawet zauważyć, jeśli zostałeś ugryziony przez jednego” – mówi Steph Bellman, współautor badania. Bellman jest doktorantem/studentem medycyny w Emory's School of Medicine i Rollins School of Public Health, koncentrując się na zdrowiu środowiskowym.

Zespół wykorzystał „flagowanie” jako technikę zbierania. Flaga z białej flaneli na maszcie przesuwa się w zaroślach ruchem ósemkowym. „Często kładziesz flagę i za pomocą pęsety usuwasz wszelkie kleszcze, które na niej znajdziesz, i wkładasz je do fiolki” – wyjaśnia Bellman.

Dzięki tej żmudnej metodzie zespół zebrał prawie 10,000 25 okazów z miejsc w stanach Putnam County i Jones County, które sąsiadują z hrabstwem Baldwin. Podzielili próbki na grupy, z których każda zawierała pięć dorosłych osobników lub XNUMX nimf, a następnie rozgniatano i umieszczano w roztworze w celu przetestowania na obecność wirusa Heartland.

Wyniki sugerują, że około jeden na 2,000 zebranych okazów był nosicielem wirusa Heartland. Jedna próbka dorosła i jedna nimfa pobrane tego samego dnia dały wynik pozytywny z miejsca w hrabstwie Putnam, prywatnej własności wykorzystywanej do polowań. Druga próbka dorosłych kleszczy, pobrana innego dnia z odcinka lasu wzdłuż autostrady w hrabstwie Jones, również dała wynik pozytywny.

Szczegóły wirusa Heartland

Naukowcy poszerzają obecnie zakres prac. Będą zbierać kleszcze w Gruzji do testowania i przeprowadzać analizy przestrzenne w celu zrozumienia czynników, które mogą zwiększać ryzyko wirusa Heartland.

„Chcemy zacząć uzupełniać ogromne luki w wiedzy na temat cyklu przenoszenia wirusa Heartland” – mówi Vazquez-Prokopec. „Musimy lepiej zrozumieć kluczowych aktorów przenoszących wirusa i wszelkie czynniki środowiskowe, które mogą pomóc mu przetrwać w różnych siedliskach”.

Zmiany klimatyczne powodują cieplejsze i krótsze zimy, zwiększając możliwości częstszego rozmnażania się niektórych gatunków kleszczy i poszerzania ich zasięgu. Zmiany użytkowania gruntów są również silnie związane z chorobami przenoszonymi przez kleszcze, ponieważ coraz więcej ludzkich siedlisk wkracza na obszary zalesione, a utrata naturalnych siedlisk zmusza dzikie zwierzęta do życia w gęstszych populacjach.

„Kleszcze są zarówno fascynujące, jak i przerażające” — mówi Bellman. „Nie mamy skutecznych sposobów na ich kontrolowanie i są one wektorem wielu paskudnych chorób. Stanowią duże zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, z którego wiele osób może nie zdawać sobie sprawy”.

Źródło: Emory University