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Os pesquisadores mantêm o olho cuidadoso em doenças tiquetaque-carregadas emergentes em Missouri

Um mistério ecológico doméstico

As histórias de dano ao meio ambiente e suas conseqüências parecem sempre ocorrer longe e em um outro país, geralmente tropical com florestas húmidas luxúrias e rãs do dardo do veneno.

De facto, os animais familiares estrelandos das histórias similares estão desdobrando-se todo o tempo em nossos próprios quintais - incluir contos emocionantes das doenças que saltam dos anfitriões animais aos povos quando os ecossistemas são interrompidos.

Esta vez nós não estamos falando a febre hemorrágica e a floresta húmida. Nós estamos falando doenças tiquetaque-carregadas e o Missouri Ozarks.

E o rompimento ambiental crucial não é a construção das estradas na floresta húmida, ele é a explosão de populações branco-atadas dos cervos.

Uma equipe interdisciplinar na universidade de Washington em St Louis tem mantido um olho cuidadoso em doenças tiquetaque-carregadas emergentes em Missouri pelos 20 anos passados. Os membros da equipa incluem ecologistas Brian F. Allan e Jonathan M. Perseguição, biólogos moleculars Robert E. Thach e Lisa S. Goessling, e médico Gregory A. Storch.

A equipe desenvolveu recentemente um ensaio sofisticado do ADN, descrito na introdução de março de 2010 de doenças infecciosas emergentes, que permite que identifiquem que os anfitriões animais estão transmitindo os micróbios patogénicos aos tiquetaques.

“Esta nova tecnologia está indo ser a chave a compreender a transmissão das doenças dos animais selvagens aos seres humanos por tiquetaques,” Allan diz.

Três doenças tiquetaque-carregadas novas

Missouri tem três espécies comuns de tiquetaques. O tiquetaque preto-equipado com pernas (scapularis de Ixodes) que leva a doença de Lyme é encontrado aqui, mas é distante menos comum do que em outras regiões do país.

Missouri igualmente tem os tiquetaques de cão americanos (variabilis do Dermacentor), que levam a febre manchada da montanha rochosa, mas outra vez esta é uma espécie menos freqüentemente encontrada.

O tiquetaque o mais comum é americanum de Amblyomma, chamado o tiquetaque solitário da estrela porque a fêmea adulta tem um splotch branco nela para trás. É uma espécie da floresta encontrada originalmente nos Estados Unidos do sudeste cuja a escala estende agora para o norte até Maine.

Até recentemente, este tiquetaque, que é um biter agressivo e indiscriminado, foi considerado uma espécie do incômodo, não uma que jogou um papel na doença humana.

Então em 1986 um médico observou os conjuntos bacterianos chamados morulae em uma mancha do sangue de um homem crìtica doente que olhasse como aqueles formados pelas bactérias no género Ehrlichia (nomeado para o microbiologista alemão Paul Ehrlich). Então Ehrlichia foi pensado para causar a doença somente nos animais.

A bactéria foi identificada mais tarde enquanto uma espécie nova, o chaffeensis de Ehrlichia, e a doença foram nomeados ehrlichiosis humano. Em 1993 o ADN do chaffeensis do E. foi encontrado nos tiquetaques solitários da estrela recolhidos de diversos estados.

Ehrlichiosis começa tipicamente com os sintomas vagos que imitam aqueles de outras doenças bacterianas. Em alguns pacientes, contudo, progride ràpida para afectar o fígado, e pode causar a morte a menos que tratado com os antibióticos.

Em 1999, uma segunda espécie de Ehrlichia foi identificada como um agente da doença humana. O ADN da bactéria recentemente identificada foi encontrado igualmente em tiquetaques solitários da estrela.

Gregory A. Storch, M.D., Ruth L. Siteman professor da pediatria na Faculdade de Medicina da universidade de Washington em St Louis, conduziu a equipe que identificou a segunda espécie de Ehrlichia. A descoberta foi descrita em New England Journal da medicina em 1999.

As amostras de sangue dos pacientes na área de St Louis que pôde ter uma doença tiquetaque-carregada são enviadas ainda ao laboratório de Storch para a análise.

Mas os erhlichioses não eram as únicas doenças que emergentes o tiquetaque levava. Nos anos 80, os relatórios tinham começado gotejar dentro de Missouri, de North Carolina e de Maryland de uma doença acompanhada de um prurido do touro-olho. STARI chamado, para a doença tiquetaque-associada do sul do prurido, assemelhou-se à doença de Lyme mas não se pareceu ser como severo.

O tiquetaque solitário da estrela foi incriminado igualmente nesses casos. STARI provavelmente é causado por uma bactéria nomeada lonestari de Borrelia, após seu vector do tiquetaque.

A pergunta

“A pergunta,” dizem Thach, Ph.D., professor da biologia nas artes & as ciências e da bioquímica e da biofísica molecular na Faculdade de Medicina, “são de onde faça doenças infecciosas vêm?”

“A maioria parecem vir da natureza - existem em outros animais - e fazem então o pulo dos animais aos povos, Thach diz.”

Supr este modelo aplica-se às doenças solitárias do tiquetaque da estrela, o que é seu reservatório animal e porque eles está saltando?

As refeições de sangue solitárias da necessidade dos tiquetaques da estrela para pôr o seu metamorfoseiam (atravessam três fases: larva, ninfa e adulto) e colocação de ovo.

Mordem às vezes chacais, raposas e outros animais, mas seus anfitriões favoritos são peru selvagem e cervos branco-atados.

Cervos especialmente branco-atados, que parecem jogar um maior protagonismo em manter grandes populações solitárias do tiquetaque da estrela e em ajustar a fase para que as doenças do tiquetaque saltem aos povos.

A suspeita cresce

O trabalho de campo conduzido por Allan, Ph.D., um research fellow cargo-doutoral no centro de pesquisa do Tyson da universidade de Washington nas florestas da carvalho-história que enfeitam a Rolling Hills do Missouri Ozarks, reforçava as suspeitas da equipe sobre cervos.

Nas florestas controladas pelo departamento de Missouri da conservação e pela tutela da natureza, Allan olhava o efeito em números do tiquetaque de práticas de gestão tais como o registo selectivo e queimaduras prescritas.

Os resultados de Allan mostram que as práticas de gestão têm às vezes efeitos counterintuitive em números do tiquetaque. Por exemplo, relatou no jornal da entomologia médica em setembro de 2009 que prescreveu queimaduras aumenta números do tiquetaque e o risco humano de exposição às doenças solitárias do tiquetaque da estrela.

Para fazer o sentido deste resultado counterintuitive todo que você precisa de fazer é seguir os cervos. Uma queimadura prescrita conduz a um resplendor do crescimento vegetal novo. Os cervos, que são navegadores selectivos, são atraídos pelas hortaliças macias. Inundam nos locais da queimadura, e a gota sangue-saciada tiquetaqueia enquanto consultam.

Obtendo o sangue de um tiquetaque

Embora os cervos olhassem obscuros, o argumento contra eles era ainda pela maior parte circunstancial. Poderiam os cientistas obter a evidência definitiva?

Allan encontrou uma maneira. Leu sobre um ensaio que fosse desenvolvido no laboratório do cinza de Jeremy no University College Dublin para identificar os reservatórios animais de doença de Lyme. (“Há duas vezes tantos como casos da doença de Lyme em Europa ocidental porque há nos Estados Unidos,” diz Thach, “e há muita pesquisa de Lyme que está sendo feita there.")

Allan pediu Thach se seu laboratório seria disposto desenvolver um ensaio similar para as doenças solitárias do tiquetaque da estrela.

“Com meu colega Lisa Goessling,” Thach diz, “nós desenvolvemos a técnica aqui e usamo-la para analisar os tiquetaques Brian trazido dentro das madeiras.”

“A tecnologia para identificar refeições de sangue do mosquito existiu por algum tempo,” Allan diz, “porque tomam muitas refeições de sangue durante um curto período de tempo, assim que o sangue é geralmente ainda fresco quando você as captura. E mantêm-se voltar para uma outra refeição, assim que é muito fácil capturá-los.

É muito mais duro obter o sangue de um tiquetaque, que tome geralmente somente uma refeição de sangue pela fase da vida,” Allan continua. “Antes que nós capturamos o tiquetaque oito meses a um ano pode ter decorrido. O tiquetaque teve uns muitos tempos digerir esse sangue, tão lá pode ser somente uma quantidade minúscula de ADN deixada - se há algum.”

A equipe faz dois ensaios no ADN do tiquetaque: um para identificar as bactérias patogénicos e o outro para identificar o animal que forneceu o sangue e ele as bactérias.

Analisando o ADN no sangue

A primeira etapa no ensaio é pulverizar os tiquetaques para liberar o ADN, que é amplificado então usando um procedimento chamado a reacção em cadeia da polimerase, ou o PCR. Isto fornece bastante ADN para a identificação.

A amplificação de seguimento é uma etapa chamada linha reversa hibridação da mancha. Sonda, que são as seqüências curtos do ADN originais a uma bactéria ou a um animal do anfitrião, são depositados nas linhas em uma membrana. A membrana é girada então, e os produtos do PCR pisam -- etiquetado com uma tintura (degeração) quimiluminescente -- são estabelecidos nas linhas perpendiculares às linhas da ponta de prova.

Onde quer que duas linhas se cruzam, o ADN da amostra do tiquetaque mistura com as pontas de prova para o ADN bacteriano ou do animal. Se o fósforo dois, as moléculas se ligará, ou cruze. Quando a membrana é lavada mais tarde, o ADN da tiquetaque-amostra que não cruzou lava fora. ADN que cruzou varas e as aparece como um ponto quimiluminescente na membrana. Lendo os pontos, diz aos cientistas que bactérias o tiquetaque levava e que animal forneceu sua última refeição de sangue.

Analise resultados mostrou que a maioria dos tiquetaques solitários nymphal da estrela contaminados com chaffeensis do E. alimentaram em cima de um cervo branco-atado na fase larval da vida. “Assim os cervos são definida um reservatório preliminar para esta bactéria,” diz Thach. “Mas nós igualmente encontramos algum tipo do esquilo - que nós temos identificado mais recentemente como o esquilo cinzento comum - e o que parece ser algum tipo do coelho.”

Geralmente, os resultados sugerem que os cervos sejam provavelmente “reservatórios fraca competentes” para as doenças do tiquetaque, significar que tiquetaqueiam esse cervo do bit estêve somente uma possibilidade pequena de pegarar um dos micróbios patogénicos. Por outro lado, os cervos têm do “o potencial enorme reservatório,” porque há tão muitos deles.

Os ganhos líquidos: polvilhar dos cervos é aprovado; as multidões de cervos são um problema.

Cervos demais

São as bactérias que a causa as doenças tiquetaque-carregadas novas verdadeiramente novas ou elas tem existido por muito tempo em reservatórios dos animais selvagens como os cervos branco-atados sem causar a doença humana?

“Nós não conhecemos a resposta,” diz Allan, “mas minha suposição são estas doenças tiquetaque-carregadas provavelmente estão desencadeando-se pela mudança ambiental humano-negociada.”

Pela mudança ambiental humano-negociada significa a protecção dos cervos, os comportamentos humanos que conduziram a uma explosão em populações branco-atadas dos cervos.

De “o alimento de planta algumas Agências estatais traça para cervos, nós criamos a forragem dos cervos sob a forma dos campos da colheita e das plantações suburbanas, e nós levamos embora quase todos seus predadores - exceto carros,” Allan diz.

Para ter certeza, os cervos branco-atados uma vez foram eliminados quase do estado. Em 1925 havia provavelmente somente 395, de acordo com o departamento de Missouri da conservação. A época de caça era fechado que o ano e outra vez desde 1938 até 1944, e os cervos re-estiveram localizados para ajudar aos restabelecer no estado.

Em 2009, Lonnie Hanson do departamento de Missouri da conservação calculou o rebanho em 1,4 milhões. Por todo o país o teste padrão é similar. Ninguém é certo quantos cervos lá são, mas as avaliações variam de 8 a 30 milhões, níveis que todos concorda é excessiva.

“Se você teve que apontar a um factor aquele conduziu à emergência de doenças tiquetaque-carregadas nos Estados Unidos orientais, teria que ser estas não natural grandes populações dos cervos,” Allan diz.