Это открытие имеет большое значение для нашей способности контролировать глобальную вспышку новых и повторно возникающих инфекций, таких как вирусы Эбола и Зика.
Ежегодно во всем мире выявляется семь новых патогенов, и прогнозируется, что к 2020 году их будет 15-20 в год из-за увеличения контактов человека с видами диких животных, которые являются потенциальными резервуарами болезней. Несмотря на значительные научные достижения, исследователи до сих пор не могут предсказать, где, когда и как возникнут эпидемии.
«Это огромная проблема общественного здравоохранения, которая срочно требует новых инструментов для активного мониторинга вспышек и быстрой диагностики соответствующих патогенов», — объясняет старший автор и эволюционный генетик Франк Прюньолле 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 среде, что позволяет нам отслеживать наличие и возникновение инфекционных заболеваний."
Существующие методы изучения циркуляции патогенов в дикой среде обитания включают анализ животных, отловленных в пищу, которые составляют лишь часть дикой природы региона, или непосредственный отлов животных для изучения наличия инфекции в их органах и тканях, что сложно и опасно для охраняемые виды.
Предыдущие исследования показали, что ДНК животных-хозяев и таких патогенов, как малярия, сохраняется в кровяной пище мух.
Это побудило Пругнолле и его команду посмотреть, можно ли использовать пищу из крови в качестве косвенного, неинвазивного способа изучения циркуляции патогенов у диких животных.
За 16 недель они провели полевое исследование в четырех национальных парках в лесах Габона, Центральная Африка, установив ловушки для трех типов мух. Затем они проанализировали кровяную пищу насекомых, чтобы определить происхождение крови и виды присутствующих малярийных паразитов.
Было поймано более 4000 мух, из которых 30% — в основном мухи цеце, распространяющие африканскую сонную болезнь — были залиты кровью. Ведущий автор Поль-Янник Битоме-Эссоно из Национального центра научных и технологических исследований, Франция, объясняет: «Мы думали, что муха цеце может быть хорошим кандидатом в нашем исследовании, поскольку оба пола питаются кровью, они большие и легко пойманы в ловушку, присутствуют в большом количестве в Центральной Африке и являются оппортунистическими кормильцами без сильного предпочтения конкретного животного-хозяина, поэтому будут питаться большим количеством диких животных."
Используя новую технику для тщательного изучения ДНК крови хозяина, команда определила происхождение трех четвертей этих образцов, показав, что мухи питались более чем 20 различными видами, от слонов и бегемотов до рептилий и птиц.
Они обнаружили малярийных паразитов почти в 9% пищевых продуктов с кровью, в том числе в 18 случаях ранее недокументированных видов малярии. Этот метод также позволил им идентифицировать естественных хозяев некоторых видов малярии, предпочтительный хозяин которых ранее был неизвестен.
«Эти результаты показывают, что пища с кровью наевшихся мух может быть успешно использована для анализа разнообразия известных малярийных паразитов», — говорит Пругнолле.
Он добавляет, что следующим шагом будет поиск путей улучшения метода с помощью секвенирования следующего поколения и высокопроизводительных методов обнаружения патогенов. «Такой подход« ксенонаблюдения »может обнаруживать патогены до того, как они распространятся на людей, а также появление новых болезней у диких животных, которые могут угрожать их долгосрочному выживанию."