Кровососущие мухи как «летающие шприцы» для мониторинга болезней
Кровососущие мухи могут служить «летающими шприцами» для выявления новых инфекционных заболеваний у диких животных до их распространения на людей. Это показало исследование, опубликованное в журнале eLife.
Открытие имеет важное значение для борьбы с глобальными вспышками новых и возвращающихся инфекций, таких как вирусы Эбола и Зика.
Ежегодно в мире выявляется семь новых патогенов, и к 2020 году прогнозируется рост до 15–20 в год из-за усиления контактов человека с дикими видами — потенциальными резервуарами болезней. Несмотря на научный прогресс, исследователи всё ещё не могут предсказать, где, когда и как возникают эпидемии.
«Это огромная проблема общественного здравоохранения, требующая новых инструментов для активного мониторинга вспышек и быстрой диагностики вовлечённых патогенов», — объясняет старший автор, эволюционный генетик Франк Пруньоль из Национального центра научных исследований (CNRS) во Франции.
Существующие методы изучения циркуляции патогенов в дикой природе (анализ животных, отловленных для пищи, или прямой отлов для исследования органов) ограничены, сложны и опасны для охраняемых видов.
Предыдущие исследования показали, что ДНК хозяев и патогенов (например, малярии) сохраняется в кровяных «обедах» мух. Это натолкнуло команду на мысль использовать их как косвенный, неинвазивный способ изучения циркуляции патогенов.
Полевое исследование в Габоне
В течение 16 недель в четырёх национальных парках лесов Габона (Центральная Африка) проводился отлов трёх типов мух. Затем анализировалось происхождение крови в их «обедах» и наличие видов малярийных паразитов.
Было поймано более 4000 мух, из которых 30% (в основном мухи цеце, переносчики африканской сонной болезни) были наполнены кровью.
«Мы считали муху цеце хорошим кандидатом, так как оба пола питаются кровью, они крупные, их легко ловить, они многочисленны в Центральной Африке и являются оппортунистическими кровососами без сильных предпочтений к конкретному хозяину», — поясняет ведущий автор Поль-Янник Битом-Эссоно.
Результаты анализа
С помощью новой методики изучения ДНК хозяина команда определила происхождение крови для трёх четвертей образцов. Мухи питались кровью более 20 различных видов — от слонов и бегемотов до рептилий и птиц.
Малярийные паразиты были обнаружены почти в 9% кровяных «обедов», включая 18 случаев ранее не описанных видов малярии. Метод также позволил идентифицировать естественных хозяев для некоторых видов малярии, чьи предпочтения ранее были неизвестны.
«Эти результаты показывают, что кровяные «обеды» мух можно успешно использовать для анализа разнообразия известных малярийных паразитов», — говорит Пруньоль.
Перспективы
Следующий шаг — улучшение метода с помощью секвенирования нового поколения и высокопроизводительных методов детекции патогенов.
Такой подход «ксеносурвейланса» (наблюдения через переносчиков) мог бы обнаруживать патогены до их распространения на людей, а также появление новых болезней у диких животных, угрожающих их выживанию.