Шистосомоз - тяжелое инфекционное заболевание, вызываемое паразитическими червями. В качестве промежуточного хозяина пресноводные улитки играют центральную роль в жизненном цикле паразита. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, исследователям Центра экологических исследований Гельмгольца (UFZ) в сотрудничестве с кенийским Международным центром физиологии и экологии насекомых (icipe) удалось доказать, что популяции улиток в водоемах, загрязненных пестицидами были значительно больше, чем в незагрязненных водоемах. Исследователи предупреждают, что пестициды, используемые в сельском хозяйстве, вполне могут быть прямой причиной риска заражения шистосомозом.
По оценкам ВОЗ, во всем мире насчитывается от 200 до 300 миллионов человек, инфицированных шистосомозом (также известным как бильгарциоз); около 200 000 человек ежегодно умирают от последствий. Болезнь также имеет далеко идущие социально-экономические последствия в затронутых тропических регионах: инфицированные люди часто не могут работать, а дети слишком слабы, чтобы ходить в школу. Он передается через кожу после контакта с инфицированной водой. Возбудитель - паразитический червь-трематода рода Schistosoma - «кровяная двуустка». На сегодняшний день выявлено пять различных видов шистосом, которые могут инфицировать людей. Около двух сантиметров в длину черви поселяются в стенке кишечника, мочевом пузыре или печени. Последствия включают воспаление и серьезное повреждение органов, которое может привести к смерти. Шистосомоз можно лечить противогельминтными препаратами. Но лечение не защищает от повторного заражения. «Загрязненные водоемы - это проблема», - говорит профессор Матиас Лисс, руководитель отдела системной экотоксикологии UFZ. «Прежде чем можно будет сдержать шистосомоз, необходимо что-то сделать, чтобы предотвратить распространение патогенов в водоемах».
Маттиас Лисс и его команда из UFZ проводят исследование того, как пестициды влияют на биологические сообщества в водоемах с проточной водой. «Чувствительные виды насекомых исчезают, в то время как популяции более устойчивых видов, таких как пресноводные улитки, размножаются - и это начинает происходить даже при чрезвычайно малых концентрациях пестицидов, которые считаются безвредными при соответствующей оценке риска», - объясняет Лисс. «В тропических водоемах - и даже на Корсике с 2011 года - пресноводные улитки играют центральную роль в качестве промежуточного хозяина в жизненном цикле паразитического червя-трематоды. в воде, а затем размножаются бесполым путем в пресноводных улитках. Одна личинка может произвести несколько тысяч церкарий, следующей личиночной стадии, которые затем переходят в воду. Если они достигают человека-хозяина, они проникают через кожу в тело, где развиваются во взрослых червей.
В своем недавнем исследовании, спонсируемом Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Немецкий исследовательский фонд), исследователи приняли участие в полевых исследованиях, чтобы изучить 48 водоемов с проточной водой в окрестностях кенийского озера Виктория на загрязнение пестицидами, состав биологических сообществ и появление улиток. «Стало очевидным, что в тех местах, где не было загрязнения пестицидами и биологическое сообщество водоема находилось в естественном равновесии, было всего несколько улиток», - говорит Лисс. «Если бы можно было обнаружить пестициды в водоеме, в сообществах преобладали популяции улиток». Лабораторные тесты также показали, что виды улиток, которые выступают в качестве промежуточного хозяина в жизненном цикле трематодного червя Schistosoma, чрезвычайно устойчивы к высоким концентрациям пестицидов. Используя модельные исследования, исследователи искали дополнительные факторы, благоприятствующие улиткам в экосистемах, загрязненных пестицидами. Выявлено, что популяции улиток растут преимущественно за счет отсутствия пищевых конкурентов. «Личинки насекомых, живущие в воде, которые поедают водорослевый покров скал, точно так же, как и улитки, сильно уничтожаются пестицидами или полностью исчезают. Это приводит к оптимальным пищевым условиям для улиток, что позволяет им размножаться», - объясняет Лисс. «А большое количество потенциальных промежуточных хозяев, в свою очередь, идеально подходит для распространения трематодного червя Schistosoma».
Одной из мер, которая позволила бы снизить уровень обсемененности водоемов возбудителями шистосомоза в пострадавших регионах, является строительство эффективных очистных сооружений, что позволило бы снизить поступление неочищенных, загрязненных сточных вод. Но одной этой меры, по мнению исследователей, было бы недостаточно. «Даже если в воду попадает всего несколько патогенов, но они встречаются там с огромной популяцией улиток, проблема остается нерешенной», - говорит Лисс.«По этой причине важно внести коррективы в оба параметра и принять меры по снижению загрязнения пестицидами, чтобы эффективно сдерживать риск заражения шистосомозом». Например, создание буферных полос рядом с сельскохозяйственными угодьями или отказ от использования пестицидов в непосредственной близости от водоемов будет способствовать значительному сдвигу в составе видов в сторону естественного биологического сообщества с небольшим количеством улиток, говорят исследователи. «С помощью нашего исследования мы смогли четко продемонстрировать, что даже низкие концентрации пестицидов представляют серьезную опасность для окружающей среды и в этом отношении не только способствуют сокращению популяций насекомых, но и косвенно способствуют возникновению опасных заболеваний у людей», - говорит Лисс. «Мы надеемся, что наши результаты будут способствовать сокращению или предотвращению использования пестицидов вблизи водоемов в очагах шистосомоза и, таким образом, позволят снизить риск заражения».