Кровососущие мухи могут действовать как «летающие шприцы» для обнаружения возникающих инфекционных заболеваний у диких животных до того, как они перекинутся на людей, согласно исследованию, опубликованному в журнале eLife.
Открытие имеет важное значение для нашей способности контролировать глобальную вспышку новых и вновь появляющихся инфекций, таких как вирусы Эбола и Зика.
Каждый год во всем мире выявляется семь новых патогенов, и, по прогнозам, к 2020 году их число будет достигать 15-20 в год из-за увеличения контактов человека с дикими животными, которые являются потенциальными резервуарами болезней. Несмотря на значительные научные достижения, исследователи до сих пор не могут предсказать, где, когда и как возникают эпидемии.
«Это огромная проблема общественного здравоохранения, которая срочно требует новых инструментов для активного мониторинга вспышек и быстрой диагностики вовлеченных патогенов», - объясняет старший автор и генетик-эволюционист Франк Пруньоль из Национального центра научных исследований (CNRS) в Монпелье, Франция. «Мы хотели выяснить, могут ли кровососущие насекомые выступать в качестве инструмента для отбора проб в дикой природе, позволяя нам отслеживать наличие и появление инфекционных заболеваний».
Существующие методы изучения циркуляции возбудителей в диких местообитаниях предполагают анализ животных, отловленных в пищу, которые представляют собой лишь часть дикой природы региона, или непосредственный отлов животных для изучения наличия инфекции в их органах и тканях, что сложно и опасно для охраняемых видов.
Предыдущие исследования показали, что ДНК животных-хозяев и таких патогенов, как малярия, сохраняется в крови мух. Это побудило Пруньоля и его команду посмотреть, можно ли использовать кровь в качестве косвенного, неинвазивного способа изучения циркуляции патогенов у диких животных.
В течение 16 недель они проводили полевое исследование в четырех национальных парках в лесах Габона, Центральная Африка, устанавливая ловушки для трех видов мух. Затем они проанализировали кровь насекомых, чтобы определить происхождение крови и виды присутствующих малярийных паразитов.
Было отловлено более 4000 мух, из которых 30% - в основном мухи цеце, переносчики африканской сонной болезни - налились кровью. Ведущий автор Пол-Янник Битоме-Эссоно из Национального центра научных и технологических исследований, Франция, объясняет: «Мы подумали, что муха цеце может быть хорошим кандидатом в нашем исследовании, так как оба пола питаются кровью, они большие и их легко убить. пойманных в ловушку, присутствующих в большом количестве в Центральной Африке и являющихся оппортунистическими кормушками, не отдающими особого предпочтения конкретному животному-хозяину, поэтому они питаются большим количеством диких животных."
Используя новый метод тщательного изучения ДНК крови хозяина, команда определила происхождение хозяина для трех четвертей этих образцов, показав, что мухи питались более чем 20 различными видами, от слонов и гиппопотамов до рептилий и птиц.. Они обнаружили малярийных паразитов почти в 9% крови, в том числе в 18 случаях ранее не зарегистрированных видов малярии. Этот метод также позволил им идентифицировать естественных хозяев некоторых видов малярии, предпочтительный хозяин которых ранее был неизвестен.
«Эти результаты показывают, что кровь переполненных кровью мух может быть успешно использована для анализа разнообразия известных малярийных паразитов», - говорит Пруньоль.
Он добавляет, что следующим шагом будет поиск путей улучшения метода с помощью секвенирования следующего поколения и высокопроизводительных методов обнаружения патогенов. «Этот подход «ксенонадзора» может обнаруживать патогены до того, как они передадутся людям, а также появление новых болезней у диких животных, которые могут угрожать их выживанию в долгосрочной перспективе."