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Los investigadores mantienen el aro cuidadoso en enfermedades señal-soportadas emergentes Missouri

Un misterio ecológico nacional

Las historias del daño medioambiental y sus consecuencias parecen siempre ocurrir lejos y en otro país, generalmente tropical con las selvas tropicales y las ranas enormes del dardo del veneno.

De hecho, las historias similares que protagonizan animales familiares están revelando todo el tiempo en nuestros propios patios traseros - incluyendo cuentos conmovedores de las enfermedades que saltan de los ordenadores principal animales a la gente cuando se rompen los ecosistemas.

Esta vez no estamos hablando fiebre hemorrágica y la selva tropical. Estamos hablando las enfermedades señal-soportadas y el Missouri Ozarks.

Y la desorganización ambiental crucial no es la construcción de caminos en la selva tropical, él es la explosión de las poblaciones blanco-atadas de los ciervos.

Las personas interdisciplinarias en la universidad de Washington en St. Louis han estado vigilando cuidadoso enfermedades señal-soportadas emergentes en Missouri por los últimos 20 años. Las piezas de personas incluyen a los ecologistas Brian F. Allan y Jonatán M. Chase, biólogos moleculares Roberto E. Thach y Lisa S. Goessling, y médico Gregory A. Storch.

Las personas recientemente desarrolladas un análisis sofisticado de la DNA, descrito en la aplicación de marzo de 2010 enfermedades infecciosas emergentes, que permite que determinen que los ordenadores principal animales están transmitiendo patógeno a las señales.

“Esta nueva tecnología va a ser la llave a entender la transmisión de enfermedades de la fauna a los seres humanos por las señales,” Allan dice.

Tres nuevas enfermedades señal-soportadas

Missouri tiene tres especies comunes de señales. La señal negro-legged (scapularis de Ixodes) que lleva la enfermedad de Lyme se encuentra aquí, pero es lejos menos común que en otras regiones del país.

Missouri también tiene señales de perro americanas (variabilis del Dermacentor), que llevan fiebre observada de la montaña rocosa, pero esto es otra vez una especie menos con frecuencia encontrada.

La señal más común es americanum de Amblyomma, llamado la señal solitaria de la estrella porque la hembra adulta tiene una mancha blanca en ella detrás. Es una especie del arbolado encontrada originalmente en los Estados Unidos del sudeste cuyo alcance ahora extiende hacia el norte hasta Maine.

Hasta hace poco tiempo, esta señal, que es un mordedor agresivo e indistinto, era considerada una especie de la molestia, no una que desempeñó un papel en enfermedad humana.

Entonces en 1986 un médico notó los atados bacterianos llamados los morulae en una mancha de la sangre de un hombre crítico enfermo que parecía ésos formados por las bacterias en el género Ehrlichia (nombrado para el microbiólogo alemán Paul Ehrlich). Cuando Ehrlichia fue pensado para causar enfermedad solamente en animales.

La bacteria fue determinada más adelante mientras que una nueva especie, el chaffeensis de Ehrlichia, y la enfermedad fueron nombrados ehrlichiosis humano. En 1993 la DNA del chaffeensis del E. fue encontrada en las señales solitarias de la estrella cerco de varios estados.

Ehrlichiosis comienza típicamente con los síntomas vagos que imitan los de otras enfermedades bacterianas. En algunos pacientes, sin embargo, progresa rápidamente para afectar al hígado, y puede causar muerte a menos que esté tratado con los antibióticos.

En 1999, una segunda especie de Ehrlichia fue determinada como agente de la enfermedad humana. La DNA de la bacteria nuevamente determinada también fue encontrada en señales solitarias de la estrella.

Gregory A. Storch, M.D., Ruth L. Siteman profesor de la pediatría en la Facultad de Medicina de la universidad de Washington en St. Louis, llevó a las personas que determinaron la segunda especie de Ehrlichia. El descubrimiento fue descrito en New England Journal del remedio en 1999.

Las muestras de sangre de pacientes en el área de St. Louis que pudo tener una enfermedad señal-soportada todavía se envían al laboratorio de Storch para el análisis.

Pero los erhlichioses no eran las únicas enfermedades emergentes que la señal llevaba. En los años 80, los partes habían comenzado a gotear hacia adentro de Missouri, de Carolina del Norte y de Maryland de una enfermedad acompañada por una erupción de la diana. STARI llamado, para la enfermedad impetuosa señal-asociada meridional, se asemejó a la enfermedad de Lyme pero no parecía estar como severo.

La señal solitaria de la estrella también fue incriminada en estos casos. STARI probablemente es causado por una bacteria nombrada lonestari de Borrelia, después de su vector de la señal.

La pregunta

“La pregunta,” dicen Thach, Ph.D., profesor de la biología en artes y las ciencias y de la bioquímica y de la biofísica molecular en la Facultad de Medicina, “son de donde haga las enfermedades infecciosas vienen?”

“La mayoría parecen venir de la naturaleza - existen en otros animales - y después hacen el salto de animales a la gente, Thach dice.”

¿Si se asume que este modelo se aplica a las enfermedades solitarias de la señal de la estrella, qué es su depósito animal y porqué ella está saltando?

Las harinas de sangre solitarias de la necesidad de las señales de la estrella para mover por motor su transforman (pasan a través de tres escenarios: larva, ninfa y adulto) y el poner de huevo.

Muerden a veces coyotes, zorros y otros animales, pero sus ordenadores principal preferidos son pavo salvaje y ciervos blanco-atados.

Especialmente ciervos blanco-atados, que parecen desempeñar un papel principal en mantener las poblaciones solitarias grandes de la señal de la estrella y fijar el escenario para que las enfermedades de la señal salten a la gente.

La sospecha crece

El trabajo en el terreno conducto por Allan, Ph.D., profesor investigador postdoctoral en el centro de investigación de Tyson de la universidad de Washington en los bosques de la roble-historia que honran la Rolling Hills del Missouri Ozarks, reforzaba las sospechas de las personas sobre ciervos.

En los bosques manejados por el departamento de Missouri de la protección y por la conservación de la naturaleza, Allan observaba el efecto sobre números de la señal de prácticas de gestión tales como registración selectiva y quemaduras prescritas.

Los resultados de Allan muestran que las prácticas de gestión tienen a veces efectos antiintuitivos sobre números de la señal. Por ejemplo, él denunció en el gorrón de la entomología médica en septiembre de 2009 que prescribió quemaduras aumenta números de la señal y el riesgo humano de exposición a las enfermedades solitarias de la señal de la estrella.

Para tener sentido de este resultado antiintuitivo todo lo que usted necesita hacer es seguir los ciervos. Una quemadura prescrita lleva a un rubor del nuevo crecimiento vegetal. Los ciervos, que son navegadores selectivos, son atraídos por el verdor blando. Inundan en los sitios de la quemadura, y la caída sangre-saciada hace tictac mientras que hojean.

Conseguir sangre de una señal

Aunque los ciervos parecieran sombríos, el caso en contra de ellos seguía siendo en gran parte circunstancial. ¿Podrían los científicos conseguir pruebas definitivas?

Allan encontró una manera. Él leyó sobre un análisis que había sido desarrollado en el laboratorio del gris de Jeremy en la Universidad Dublín para determinar los depósitos animales de la enfermedad de Lyme. (“Hay dos veces tantos casos de la enfermedad de Lyme en Europa occidental pues hay en los Estados Unidos,” dice Thach, “y hay mucha investigación de Lyme que es hecha there.")

Allan pidió Thach si su laboratorio estaría dispuesto a desarrollar un análisis similar para las enfermedades solitarias de la señal de la estrella.

“Con mi colega Lisa Goessling,” Thach dice, “desarrollamos la técnica aquí y la utilizamos para analizar las señales Brian traído hacia adentro del bosque.”

“La tecnología para determinar harinas de sangre del mosquito ha existido por algún tiempo,” Allan dice, “porque toman muchas harinas de sangre durante un corto período de tiempo, así que la sangre todavía está generalmente fresca cuando usted las captura. Y guardan el volverse para otra comida, así que es muy fácil capturarlas.

Es mucho más duro conseguir sangre de una señal, que toma generalmente solamente una harina de sangre por escenario de la vida,” Allan continúa. “Para el momento en que capturamos la señal ocho meses a un año pudo haber transcurrido. La señal ha tenido un rato largo de digerir esa sangre, tan allí puede ser solamente una pequeña cantidad de DNA dejada - si hay ninguno.”

Las personas hacen dos análisis en la DNA de la señal: uno para determinar bacterias patógenas y el otro para determinar el animal que proveyó de la sangre y él las bacterias.

Analizar la DNA en la sangre

El primer paso en el análisis es pulverizar las señales para liberar la DNA, que entonces se amplifica usando un procedimiento llamado la reacción en cadena de polimerasa, o la polimerización en cadena. Esto ofrece suficiente DNA para la identificación.

La amplificación de siguiente es un paso llamado línea reversa hibridación de la mancha blanca /negra. Sonda, que son las series cortas de la DNA únicas a una bacteria o a un animal del ordenador principal, se depositan en líneas en una membrana. La membrana entonces se gira, y los productos de la polimerización en cadena caminan -- marcado con etiqueta con un tinte (luz-que genera) quimioluminescente -- se colocan en las líneas perpendiculares a las líneas de la antena.

Dondequiera que dos líneas crucen, la DNA de la muestra de la señal se mezcla con las antenas para la DNA bacteriana o del animal. Si el fósforo dos, las moléculas pega, o cruce por hibridación. Cuando la membrana se lava más adelante, la DNA de la señal-muestra que no ha cruzado por hibridación se lava lejos. DNA que ha cruzado los bastones por hibridación y aparece como sitio quimioluminescente en la membrana. Leyendo los sitios, informa a científicos qué bacterias llevaba la señal y qué animal ofreció su harina de sangre pasada.

Ensaye los resultados mostró que la mayor parte de las señales solitarias nymphal de la estrella infectadas con chaffeensis del E. introdujeron sobre un ciervo blanco-atado en el escenario larval de la vida. “Los ciervos son tan definitivamente un depósito primario para esta bacteria,” dice Thach. “Solamente también encontramos una cierta clase de ardilla - que hemos determinado más recientemente como la ardilla gris común - y qué aparece ser una cierta clase de conejo.”

Los resultados sugieren generalmente los ciervos sean probablemente “depósitos débil competentes” para las enfermedades de la señal, significando que hacen tictac ese ciervo de la broca tenía solamente una pequeña posibilidad de tomar uno de los patógeno. Por otra parte, los ciervos tienen “potencial enorme del depósito,” porque hay tan muchos de ellos.

El fondo: una aspersión de ciervos es aceptable; las muchedumbres de ciervos son un problema.

Demasiados ciervos

¿Son las bacterias que la causa las nuevas enfermedades señal-soportadas verdaderamente nuevas o ellas ha existido durante mucho tiempo en depósitos de la fauna como los ciervos blanco-atados sin causar enfermedad humana?

“No conocemos la respuesta,” dice Allan, “solamente mi conjetura son estas enfermedades señal-soportadas están siendo soltadas probablemente por el cambio ambiental humano-mediado.”

Por el cambio ambiental humano-mediado él significa la protección de los ciervos, las conductas humanas que han llevado a una explosión en poblaciones blanco-atadas de los ciervos.

De “el fortalecedor de plantas algunas Agencias Estatales traza para los ciervos, hemos creado el forraje de los ciervos bajo la forma de campos de la cosecha y plantaciones suburbanas, y nos hemos llevado casi todos sus depredadores - excepto los vehículos,” Allan dice.

Para ser ciervos seguros, blanco-atados una vez fueron eliminados casi del estado. Había en 1925 probablemente solamente 395, según el departamento de Missouri de la protección. La temporada de caza era cerrada que el año y otra vez a partir de 1938 a 1944, y los ciervos fueron vueltos a poner para ayudar a restablecerlos en el estado.

En 2009, Lonnie Hanson del departamento de Missouri de la protección estimaba la manada en 1,4 millones. Por toda la nación la configuración es similar. Nadie está seguro son cuántos ciervos allí, pero los presupuestos colocan a partir del 8 a 30 millones, niveles que todo el mundo está de acuerdo es excesivo.

“Si usted tuviera que apuntar a un factor ése llevó a la aparición de enfermedades señal-soportadas en los Estados Unidos del este, tendría que ser estas poblaciones artificial grandes de ciervos,” Allan dice.