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I ricercatori tengono l'occhio accorto sulle malattie tacca-sopportate emergenti nel Missouri

Un mistero ecologico nazionale

Le storie di danno ambientale e le loro conseguenze sembrano sempre avere luogo lontano ed in un altro paese, solitamente tropicale con le foreste pluviali e le rane fertili del dardo del veleno.

Infatti, gli animali esperti con protagonista di simili storie stanno spiegando continuamente nei nostri propri cortili - compreso i racconti commoventi delle malattie che saltano dai host animali alla gente quando gli ecosistemi sono interrotti.

Questa volta non stiamo parlando la febbre emorragica e la foresta pluviale. Stiamo parlando le malattie tacca-sopportate ed il Missouri Ozarks.

E la rottura ambientale cruciale non è la costruzione delle strade nella foresta pluviale, è l'esplosione delle popolazioni dei cervi dalla coda bianca.

Un gruppo interdisciplinare all'università di Washington a St. Louis sta tenendo un occhio accorto sulle malattie tacca-sopportate emergenti nel Missouri per i 20 anni scorsi. I membri di gruppo includono gli ecologi Brian F. Allan e Jonathan M. l'Chase, i biologi molecolari Robert E. Thach e Lisa S. Goessling ed il medico Gregory A. Storch.

Il gruppo sviluppato di recente un'analisi specializzata del DNA, descritta nell'emissione del marzo 2010 delle malattie infettive emergenti, che li permette di identificare che i host animali stanno trasmettendo gli agenti patogeni alle tacche.

“Questa nuova tecnologia sta andando essere il tasto a capire la trasmissione delle malattie da fauna selvatica agli esseri umani dalle tacche,„ Allan dice.

Tre nuove malattie tacca-sopportate

Il Missouri ha tre specie comuni di tacche. La tacca nero-fornita di gambe (zecca dalle zampe nere) che porta la malattia di Lyme è trovata qui, ma è molto comune che in altre regioni del paese.

Il Missouri egualmente ha tacche di cane americane (variabilis del Dermacentor), che portano la febbre macchiata della montagna rocciosa, ma questa è ancora specie meno frequentemente incontrate.

La tacca più comune è americanum di Amblyomma, chiamato la tacca sola della stella perché la femmina adulta ha uno splotch bianco lei indietro. È specie di un terreno boscoso originalmente trovate nel sud-est degli Stati Uniti di cui l'intervallo ora estende verso il nord fino al Maine.

Fino ad oggi, questa tacca, che è un biter aggressivo ed indiscriminante, è stata considerata specie di un fastidio, non una che ha svolto un ruolo nella malattia umana.

Poi nel 1986 un medico ha notato i cluster batterici chiamati morulae in una sbavatura di sangue da un uomo criticamente malato che ha assomigliato a quelli costituiti dai batteri nel genere Ehrlichia (nominato per il microbiologo tedesco Paul Ehrlich). Quando Ehrlichia è stato pensato per causare la malattia soltanto in animali.

Il batterio più successivamente è stato identificato mentre le nuove specie, il chaffeensis di Ehrlichia e la malattia sono stati nominati ehrlichiosis umano. Nel 1993 il DNA di chaffeensis del E. è stato trovato nelle tacche sole della stella raccolte da parecchi stati.

Ehrlichiosis comincia tipicamente con i sintomi vaghi che imitano quelli di altre malattie batteriche. In alcuni pazienti, tuttavia, progredisce rapido per pregiudicare il fegato e può causare la morte a meno che trattato con gli antibiotici.

Nel 1999, specie le seconde di un Ehrlichia sono state identificate come agente della malattia umana. Il DNA del batterio recentemente identificato egualmente è stato trovato nelle tacche sole della stella.

Gregory A. Storch, M.D., la Ruth L. Siteman professore della pediatria alla scuola di medicina dell'università di Washington a St. Louis, piombo il gruppo che ha identificato le seconde specie di Ehrlichia. La scoperta è stata descritta in New England Journal di medicina nel 1999.

I campioni di sangue dai pazienti nell'area di St. Louis che potrebbe avere una malattia tacca-sopportata ancora sono inviati al laboratorio di Storch per l'analisi.

Ma i erhlichioses non erano le sole malattie che emergenti la tacca stesse portando. Negli anni 80, i rapporti avevano cominciato gocciolare dentro dal Missouri, da North Carolina e da Maryland di una malattia accompagnata da un'eruzione dell'toro-occhio. STARI chiamato, per la malattia impetuosa tacca-associata del sud, ha somigliato alla malattia di Lyme ma non è sembrato essere come severo.

La tacca sola della stella egualmente è stata incriminata in questi casi. STARI probabilmente è causato da un batterio nominato lonestari di Borrelia, dopo il suo vettore della tacca.

La domanda

“La domanda,„ dice Thach, il Ph.D., professore di biologia nelle arti & scienze e di biochimica e di biofisica molecolare nella scuola di medicina, “è da dove faccia le malattie infettive vengono?„

“La maggior parte sembrano venire dalla natura - esistono in altri animali - e poi fanno il salto dagli animali alla gente, Thach dice.„

Presupporre questo modello si applica alle malattie sole della tacca della stella, che cosa è il loro bacino idrico animale e perché essi sta saltando?

I pasti di sangue soli di bisogno delle tacche della stella per alimentare il loro trasforma (passano attraverso tre fasi: larva, crisalide ed adulto) e deposizione delle uova.

A volte mordono i coyote, le volpi ed altri animali, ma i loro host preferiti sono tacchino e cervi dalla coda bianca selvaggi.

Particolarmente cervi dalla coda bianca, che sembrano svolgere un ruolo principale nel mantenimento delle popolazioni sole grandi della tacca della stella e nella collocazione della fase affinchè le malattie della tacca saltino alla gente.

Il sospetto si sviluppa

I lavori sul terreno condotti da Allan, Ph.D., un ricercatore post-dottorato al centro di ricerca del Tyson dell'università di Washington nelle foreste di quercia-cronologia che abbelliscono la Rolling Hills del Missouri Ozarks, stavano rinforzando i sospetti del gruppo circa i cervi.

In foreste gestite dal dipartimento del Missouri di conservazione e dalla tutela della natura, Allan stava esaminando l'effetto sui numeri della tacca delle pratiche di gestione quali registrazione selettiva e le ustioni prescritte.

I risultati di Allan indicano che le pratiche di gestione a volte hanno effetti controintuitivi sui numeri della tacca. Per esempio, ha riferito nel settembre 2009 nel giornale dell'entomologia medica che ha prescritto le ustioni aumenta i numeri della tacca ed il rischio umano di esposizione alle malattie sole della tacca della stella.

Per avere significato di questo risultato controintuitivo tutto che dobbiate fare è di seguire i cervi. Un'ustione prescritta piombo ad un getto d'acqua di nuova crescita di impianto. I cervi, che sono browser selettivi, sono attirati dalla pianta tenera. Si sommergono nei siti dell'ustione e la goccia sangue-saziata ticchetta mentre passano in rassegna.

Ottenendo sangue da una tacca

Sebbene i cervi stessero sembrando ombreggiati, l'argomento contro di loro era ancora in gran parte circostanziale. Potrebbero gli scienziati ottenere la prova definitiva?

Allan ha trovato un modo. Ha letto su un'analisi che era stata sviluppata nel laboratorio del Gray di Jeremy all'università Dublino per identificare i bacini idrici animali della malattia di Lyme. (“Ci sono due volte altrettanti casi della malattia di Lyme in Europa occidentale poichè c'è negli Stati Uniti,„ dice Thach, “e c'è molta ricerca di Lyme che è fatta there.")

Allan ha chiesto Thach se il suo laboratorio sarebbe stato disposto a sviluppare una simile analisi per le malattie sole della tacca della stella.

“Con il mio collega Lisa Goessling,„ Thach dice, “abbiamo sviluppato la tecnica qui e la abbiamo usata per analizzare le tacche Brian portato dentro dal legno.„

“La tecnologia per l'identificazione dei pasti di sangue della zanzara è esistito per un po di tempo,„ Allan dice, “perché catturano molti pasti di sangue su un corto periodo di tempo, in modo dal sangue è solitamente ancora fresco quando li catturate. E continuano ritornare per un altro pasto, in modo da è molto facile da catturarli.

È molto più duro ottenere il sangue da una tacca, che cattura solitamente soltanto un pasto di sangue per fase di vita,„ Allan continua. “Prima che catturiamo la tacca otto mesi ad un anno può trascorrere. La tacca si è divertita digerire quel sangue, così là può essere soltanto una quantità minuscola di DNA lasciata - se ci sono c'è ne.„

Il gruppo fa due analisi sul DNA della tacca: uno per identificare i batteri patogeni e l'altro per identificare l'animale che ha fornito il sangue e i batteri.

Analizzare DNA nel sangue

Il primo punto nell'analisi è di polverizzare le tacche per rilasciare il DNA, che poi è ampliato facendo uso di una procedura chiamata la reazione a catena della polimerasi, o la PCR. Ciò fornisce abbastanza DNA per l'identificazione.

L'amplificazione seguente è un punto chiamato riga inversa ibridazione della macchia. Sonda, che sono brevi sequenze di DNA uniche ad un batterio o ad un animale ospite, sono depositati nelle righe su una membrana. La membrana poi è girata ed i prodotti della PCR fanno un passo -- etichettato con una tintura (di generazione) chemiluminescente -- sono indicati nelle righe perpendicolari alle righe della sonda.

Dovunque due righe attraversino, il DNA dal campione della tacca si mescola con le sonde per il DNA dell'animale o batterico. Se la corrispondenza due, le molecole salderà, o ibridi. Quando la membrana più successivamente è lavata, il DNA del tacca-campione che non ha ibridato rimuove. DNA che ha ibridato i bastoni e rivela come punto chemiluminescente sulla membrana. Leggendo i punti, dice agli scienziati quali batteri la tacca stava portando e quali animale ha fornito il suo ultimo pasto di sangue.

Analizzi i risultati ha indicato che la maggior parte delle tacche sole nymphal della stella infettate con il chaffeensis del E. hanno alimentato sopra un cervo dalla coda bianca nella fase larvale di vita. “Così i cervi sono definitivamente un bacino idrico primario per questo batterio,„ dice Thach. “Ma egualmente abbiamo trovato un certo genere di scoiattolo - che più recentemente abbiamo identificato come lo scoiattolo grigio comune - e che cosa sembra essere un certo genere di coniglio.„

I risultati indicano generalmente i cervi sono probabilmente “bacini idrici debolmente competenti„ per le malattie della tacca, significanti che che ticchettano quel cervo del bit ha avuto soltanto una scarsa probabilità di prendere uno degli agenti patogeni. D'altra parte, i cervi hanno “potenziale enorme del bacino idrico,„ perché ci sono tanti di loro.

La riga inferiore: una spruzzatura dei cervi è giusta; le folle dei cervi sono un problema.

Troppi cervi

Sono i batteri che la causa le nuove malattie tacca-sopportate vero nuove o essi ha esistito a lungo nei bacini idrici della fauna selvatica come i cervi dalla coda bianca senza causare la malattia umana?

“Non conosciamo la risposta,„ dice Allan, “ma la mia congettura è queste malattie tacca-sopportate probabilmente stanno liberande da cambiamento ambientale umano-mediato.„

Da cambiamento ambientale umano-mediato significa la protezione dei cervi, i comportamenti umani che piombo ad un'esplosione nelle popolazioni dei cervi dalla coda bianca.

“L'alimento vegetale di alcune Agenzie di Stato traccia per i cervi, abbiamo creato il foraggio dei cervi sotto forma di campi del ventriglio e di piantagioni suburbane ed abbiamo portato via quasi tutti i loro predatori - eccetto le automobili,„ Allan dice.

Per essere sicuri, i cervi dalla coda bianca una volta quasi si sono eliminati dallo stato. Nel 1925 c'erano probabilmente soltanto 395, secondo il dipartimento del Missouri di conservazione. La stagione di caccia era chiusa che l'anno ed ancora dal 1938 al 1944 ed i cervi sono stati riassegnati per contribuire a ristabilirli nello stato.

Nel 2009, Lonnie Hanson del dipartimento del Missouri di conservazione ha stimato il gregge a 1,4 milioni. In tutta la nazione il reticolo è simile. Nessuno è sicuro quanti cervi là sono, ma i preventivi variano da 8 a 30 milioni, livelli che ognuno acconsente è eccessivo.

“Se doveste indicare un fattore quello piombo all'emergenza delle malattie tacca-sopportate negli Stati Uniti orientali, dovrebbe essere queste in modo innaturale grandi popolazioni dei cervi,„ Allan dice.