Чумой заражённые луговые собачки — модель распространения инфекционных заболеваний
Колонии луговых собачек периодически вымирают от чумы — инфекционного заболевания, наиболее известного по эпидемии «Чёрной смерти» XIV века.
Сегодня чума редко убивает людей, но она сохраняется среди миллионов норных грызунов в Колорадо и других западных штатах США, особенно среди чернохвостых луговых собачек. Однако эти животные устойчивы: после массовой гибели колонии они, кажется, быстро восстанавливаются.
Биологи из Университета штата Колорадо утверждают, что эта спорадическая динамика чумы среди луговых собачек — идеальная модель для изучения редких инфекционных зоонозных заболеваний (способных передаваться от диких животных человеку), таких как БВРС (ближневосточный респираторный синдром) и Эбола.
Все формы чумы вызывает бактерия Yersinia Pestis, обычно распространяемая через укусы блох. В прошлом году в Колорадо было несколько случаев заболевания людей, включая как минимум два смертельных исхода.
Многолетнее исследование под руководством CSU, в ходе которого отловили и протестировали тысячи луговых собачек на территории национального пастбища Пони и десятки тысяч их заражённых чумой блох, провели биологи CSU Дэниел Салкельд и Майкл Антолин. Оно опубликовано 13 января в журнале BioScience.
Учёные утверждают, что комплекс экологических факторов, вызывающих вспышки чумы у луговых собачек, может дать ключевое понимание для изучения зоонозных заболеваний. Такие болезни, включая Эболу, бушевавшую в Западной Африке в 2014 году, печально известны сложностью изучения. Их вспышки носят спорадический характер, что делает траектории распространения неуловимыми.
«Чума смертельна — это не обычная простуда. Она убивает своего хозяина. Она поражает разных хозяев, включая крыс, луговых собачек и скорпионовых мышей. Увидеть вспышку — довольно редкая возможность, и это может дать нам представление о других редких заболеваниях, таких как Эбола», — сказал Салкельд.
В ходе анализа чумы у луговых собачек они пришли к выводу, что такие заболевания могут «тлеть» незаметно в популяции годами, а не передаваться от вида к виду непосредственно перед вспышкой. Они также обнаружили, что расследования, проводимые после вспышек, могут быть слишком поверхностными или давать ложную информацию о том, какой хозяин был главным ответственным.
Другими словами, не существует простой модели передачи таких заболеваний, как Эбола и чума. В ходе исследования Салкельд и Антолин обнаружили, что скорпионовые мыши и койоты, поедающие трупы погибших от чумы луговых собачек, могут ускорять передачу болезни, распространяя заражённых блох.
Они также выяснили, что вспышка в колонии луговых собачек может оставаться незамеченной годами, потому что животные умирают под землёй. Более того, механизм распространения чумы в период «тления», когда её не замечают, может отличаться от механизма во время полномасштабной эпидемии.
Экологические условия также меняются резко: для чумы оптимален прохладный влажный сезон для размножения патогена. Луговые собачки хорошо приспособлены к выживанию в засуху. «В Колорадо луговые собачки распространяются как сумасшедшие во время засухи. Без чумы они, вероятно, распространялись бы быстрее во влажные периоды», — сказал Антолин.
Параллели с Эболой несомненны, заявил Антолин. Эбола стала пандемией из-за сочетания факторов, включая распространение вируса в густонаселённых городских центрах с ограниченным доступом к здравоохранению и санитарии. Точно так же «Чёрная смерть» в средневековой Европе распространилась из-за таких факторов, как скопление людей, живущих с животными; патоген получил путь для сохранения.
В случае с Эболой они утверждают, что отбор проб у летучих мышей-крыланов после вспышек среди людей мог сместить последующие исследования в сторону экологии вируса Эбола у летучих мышей, и другие возможные виды-хозяева могли быть упущены из виду.
Исследователи надеются, что их исследование приведёт к лучшим методам моделирования и прогнозирования передачи инфекционных заболеваний, но вопросы о контакте человека и дикой природы в контексте болезней остаются открытыми. В будущих исследованиях Салкельд продолжит изучать этот вопрос на примере других заболеваний, связанных с человеком и дикой природой, включая болезнь Лайма и колорадскую клещевую лихорадку.