Vědci z Smithsonianovy národní zoo objevili dva nové druhy malárie ve Washingtonu. Dříve se u amerických savců nevyskytoval žádný typ endemické malárie. Nově objevené kmeny se zdají být selektivně adaptovány na jeleny bílé a mohou být přítomny v 25 procentech bílých ocasů po celých Spojených státech. Je nepravděpodobné, že by ovlivnily lidské zdraví.
Objev, který byl tento týden popsán v Science Advances, byl nehodou, která vyplynula z průzkumu zaměřeného na ptačí malárii, o kterém je známo, že se vyskytuje ve Spojených státech.
"To, co jsme dělali, bylo chytat a skrínovat komáry z Smithsonianovy národní zoo jako součást ptačího projektu, " říká Ellen Martinsen, hlavní autorka papíru a postdoktorandka v Centru pro ochranu a evoluční genetiku Zoo. "A narazili jsme na nějakou DNA, které jsme nerozuměli, " říká. "Naštěstí jeden z komárů byl plný krve, takže jsme provedli skenování genů obratlovců a zjistili jsme, že tento parazit se živil jelenem bílým ocasem." A věděli jsme, že to bylo něco divného. “
Malárie je způsobena infekcí parazitických jednobuněčných organismů z rodu Plasmodium . Celosvětově existuje asi 200 druhů, ale u savců v Americe neexistovala žádná forma malárie. V Texasu byl v roce 1967 nalezen pouze jeden špatně pochopený exemplář jelena s malárií. Všechny formy malárie závisí na dvou hostitelích, aby dokončili svůj životní cyklus; létající hmyz a obratlovci.
Vědci z Smithsonian Conservation Biology Institute, kteří analyzovali komáry shromážděné ve světelných pastích kolem Bird's Zoo Zoo, našli několik komárů s neobvyklými sekvencemi DNA parazitů a zjistili, že parazit malárie byl jedinečný pro jelena bělocha a rozšířený ve svých populacích na východním pobřeží. (Ellen Martinsen, Smithsonian Conservation Biology Institute) Jelen bílý je patrně nejpřesněji studovaným druhem volně žijících živočichů v Severní Americe. Její popularita jako kořist pro lidské lovce již dlouho znamenala, že řídí prodej loveckých licencí, které zase poskytují velkou část finančních prostředků na programy ochrany v rámci severoamerického modelu ochrany přírody.
To vedlo neziskové organizace i státní agentury pro volně žijící živočichy k tomu, aby věnovaly mnoho vědeckých zdrojů na sledování populací bílých ocasů na příznaky nemoci. Ale nějak, navzdory stovkám biologů, kteří po desetiletí úzce studovali bílé ocasy, každý postrádal skutečnost, že forma malárie byla mezi zvířaty po celou dobu zjevně endemická.
"Jeden ze čtyřech jelenů, které vidíte na svém trávníku nebo v lese, je nakažen malárií, " říká Martinsen. Nejběžnější metody zkoumání vzorků krve však nedokázaly detekovat infekci při nízkých hladinách, při kterých se tyto nové typy malárie vyskytují. "Hladiny parazitů v krvi jsou tak nízké, že jsou nedetekovatelné tradičními technikami pomocí světelného mikroskopu."
Vzorky pro studii malárie jelenovitých pocházejí z nekropsovaného jelena v Patologické laboratoři v Smithsonian's National Zoo a Smithsonian Conservation Biology Institute v Front Royal ve Virginii. Vzorky tkáně byly poskytnuty také v jihovýchodní kooperativní divoké chorobě (SCWDS). Krevní vzorky pocházely z živě odchyteného jelena jako součást terénních studií prováděných v Smithsonian Conservation Biology Institute v Front Royal ve Virginii. (Lisa H Ware, Smithsonian Conservation Biology Institute) "Zní to, jako by k tomu našli poměrně sofistikovanou techniku, a pochybuji, že se takové techniky běžně používají, " říká David Samuel, emeritní profesor biologie a ekologie volně žijících živočichů na West Virginia University a autor několika knih o jelenech. "Pokud jde o účinky, které to může mít na jeleny, " říká Samuel, "nevím, ale můj odhad je velmi malý." Ve volné přírodě jsme neviděli nic, co by naznačovalo nějaké účinky. “
Žádný z jelenů zapojených do studie nevykazoval příznaky nemoci. „Nezdá se, že by mezi zvířaty byl parazit a bez něj rozdíl ve zdraví, “ říká Robert Fleischer, spoluautor článku a vedoucí Centra pro ochranu a evoluční genetiku. "Je možné, že je to jeden z těch benigních parazitů, který na hostitele moc neovlivní."
Zdá se, že tyto dva druhy malárie se od sebe přibližně přibližně před jedním a půl milionem let rozcházely, pravděpodobně během jednoho z mnoha případů, kdy byly skupiny jelenů a jejich předků geograficky izolovány kvůli ledovcům nebo fragmentovaným stanovištím. Jejich nejbližší příbuzní mezi jinými druhy malárie jsou asijské druhy, které infikují netopýry. Vědci předpokládají, že paraziti cestovali před milióny let s předky jelenů bílých přes Beringii, pozemního mostu, který kdysi spojoval Asii a Severní Ameriku, ale nyní leží pod Beringovým mořem.
Parazit Plasmodium odocoilei byl dokumentován pouze jednou v roce 1967 u jediného jelena v Texasu. Smithsonovští vědci používali citlivé molekulárně genetické metody k detekci zde uvedeného parazita z krevních nátěrů připravených v terénu z živě odchyteného jelena. (Smithsonian Conservation Biology Institute) Přestože jsou mezi bílými ocasy extrémně rozšířené, nenašli vědci žádný důkaz nemocí vyskytujících se u jiných druhů jelenů nebo vzdálenějších druhů v Severní Americe. Testovali vzorky od losů (jejichž poslední společný předek s bílými ocasy žil před více než deseti miliony let), pronghorn (ještě vzdálenější), stejně jako jelení jeleni a jeleni ostružiní, z nichž každý je relativně nedávno pocházející z bílých ocasů . Nebyla nalezena žádná malárie. Testování u losy, sobů, jelenů a jiných druhů jelenů úzce souvisejících s bílými ocasy se dosud neuskutečnilo.
Průzkum komárů kolem ZOO dokumentoval neuvěřitelných 21 druhů komárů žijících v okolí. Bylo zjištěno, že pouze jeden druh, Anopheles punctipennis, nese nové typy malárie. Zatímco mnoho druhů komárů v okrese je invazivní, A. punctipennis je rodný druh, který je rozšířen po celé USA. Většina druhů komárů nese malárii.
Lidé nejsou parazity pravděpodobně ovlivněni. "Pokud jste promítali lidi v oblastech, kde jsou běžné, můžete si to vyzvednout u lidí, " říká Fleischer. "Nikdo se ještě nedíval." Pokud se dostává do lidí, což asi je, pravděpodobně se nedokáže reprodukovat. . . Nevíme s jistotou, ale zdá se, že to není něco, co si lidé musí dělat starosti. Toto není virus Zika. “
"Pokud jde o Ziku, zdůrazňuje to důležitost průzkumu, " říká Martinsen s odkazem na potřebu ostražitě hledat patogeny, o které se nikdo nestaral. "V tomto případě jsme narazili na něco, protože jsme dělali průzkum pro úplně jiný druh - obyčejný starý průzkum, jen jsme šli do přírody." Doslova jsme obraceli skály a našli jsme úplně nového parazita. “
Vědci doufají, že budou pokračovat ve svém výzkumu a hledají malárii u jiných druhů jelenů v Severní a Jižní Americe. Rádi by také prozkoumali kosti jelenů ze stovek a tisíců let v minulosti a hledali genetický materiál, který by mohl ukázat, jak a kdy se v Americe vyvinula malárie. Další práce bude záviset na dostupnosti financování.
Není to poprvé, kdy bylo v zoo nalezeno nové infekční onemocnění. Přítomnost tolika různých druhů zvířat z celého světa vyžaduje, aby vědci v zoo hledali neobvyklé patogeny. „Musíme si udržovat zdraví zvířat, která jsou v naší péči, “ říká Fleischer, „což znamená sledování neznámých chorob. Virus West Nile byl poprvé objeven v zoo. Jsou jakýmsi dobrým strážcem pro vznikající infekční choroby. “
