Attīstošie draudi: jaunu zoonozes infekciju izpēte Understand article

Tulkojusi Indra Bekere. Āfrikas mežos Fabian Leendertz un viņa komanda meklē jaunus infekcijas izraisītājus, kas var tikt pārnēsāti no dzīvniekiem uz cilvēkiem. Vai viens no tiem varētu izraisīt nākamo pandēmiju?

Mūsu modernais dzīvesveids, kas dod iespēju apceļot pasauli pāris dienās, ir padarījis vieglāku infekcijas slimību izplatīšanos. Patogēni, kas nesen tikuši pārnesti no dzīvniekiem uz cilvēkiem, ir sevišķi bīstami, jo tie ir sveši mūsu imūnajai sistēmai.

Fabian Leendertz no Robert Koch Institutew1 Berlīnē, Vācijā pēta iepriekš neatklātus infekciozus mikrobus Āfrikā, cerot novērst jaunu zoonožu izplatīšanos.

Medījuma gaļas tirgos dzīvus
savvaļas dzīviekus var
iegādāties pārtikai. Šis ir
viens no zoonotisko infekciju
izplatīšanās veidiem

Foto: Fabian Leendertz.

Vārds zoonoze ir aizgūts no Grieķu vārda zoon(radījums) un nosos (slimība) un apzīmē infekciozu slimību, kas var tikt pārnēsāta no dzīvniekiem uz cilvēkiem. Divi zināmi piemēri ir trakumsērga un buboņu mēris, no kuriem abi var būt nāvējoši cilvēkiem. Kamēr epidēmija skar noteiktu populāciju, pandēmija ir infecija, kas šķērso vairākus kontinentus, vai pat visu pasauli.

Nozīmīgi, ka visas nesenās pandēmiskās izlaušanās ir izraisījuši dzīvnieku patogēni, kuri nesen attīstījušies, paplašinot savu saimnieku loku. Cilvēku imūndeficīta vīruss (HIV) izcēlās šimpanzēs vai gorillās, 2003. gada smagā akūtā respiratorā sindroma (SARS) uzliesmojums bija putnu koronavīrusa izraisīts, un 2009. gada cūku gripas pandēmija nāca no – jūs paši varat minēt.

Kā šīs infekcijas kļuva par tādām nopietnām un globālām briesmām? “Vairākums cilvēku patogēni radās no kaut kur citur dzīvnieku pasaulē,” skaidro Fabian, tas nav vienīgais izskaidrojums. Tomēr, “Mūsdienās patogēniem ir daudz vieglāk izplatīties starp valstīm. Tas, kas būtu bijis mazs incidents pagātnē, šodien var ātri izraisīt vispasaules uzliesmojumu.’ Mūsu pieaugošā mobilitāte nav vienīgais iemesls šim: “Līdz ar cilvēku apmešanās vietu paplašināšanos un vēl attālāku vietu apgūšanu, mēs sastopamies ar jauniem patogēniem. Vietējo ekosistēmu izmaiņas iznīcina dažas sugas un ir labvēlīgas citām, no kurām dažas var pārnēsāt zoonozes mikrobus. ”

Ebola vīruss, piemēram, tika pārnests no pērtiķiem uz cilvēkiem, medījot un lietojot uzturā medījumu gaļu (‘bush meat’) : savvaļas dzīvniekus, tādus kā augļu sikspārņi vai pērtiķi, kuri bieži tie tiek nokauti bez cimdiem. Ja šie dzīvnieki ir inficēti, vīruss var tikt viegli izplatīts uz cilvēkiem, kuri tos medī, kauj vai ēd. Dažās Āfrikas daļās savvaļas dzīvnieki ir nozīmīgs pārtikas avots, un straujš populācijas pieaugums ir stimulējis medījuma gaļas tirdzniecību. Fabian pētījums koncentrējās uz šo kā slimības izplatīšanās veidu.

Mūsu radinieku veselības pārraudzība

Paraugu ņemšanas laikā,
pētnieki izmanto speciālus
bioaizsargtērpus lai tiktu
pasargāti no bīstamiem
mikroorganismiem.

Foto: Fabian Leendertz

Primāti iekļauj ne tikai cilvēkus, bet arī lemūrus, pērtiķus un mūsu tuvākos radiniekus: mērkaķus kā šimpanzes un gorillas. Jebkurš vīruss vai baktērija, kas inficē mūsu primātu radiniekus, varētu būt bīstams arī mums. Lai identificētu jaunus infekcijas izraisītājus, kas pārvar sugu barjeru, vācu pētnieku sadarbojās ar etoloģijas zinātniekiem Ziloņkaula Krastā, Rietumu Āfrikā, lai pētītu mērkaķus. Viņi sadarbojas kā daļa no the Great Ape Health Monitoring Unitw2– institūta, kas nodrošina vietu pētniekiem no visas pasaules, kuri vēlas iegūt paraugus no savvaļas pērtiķiem. Kad viens no pērtiķiem, kas tiek pētīts, kļūst slims vai nomirst, komanda paņem asins, izkārnījumu un urīna paraugus un sūta tos Fabian un viņa grupai Berlīnē. Ja pērtiķis nomirst, viens no veterināriem veic autopsiju uz vietas.

Atbildīgā patogēna noteikšana

Kad paraugi tiek nogādāti Fabian laboratorijā, viņš kopā ar līdzstrādniekiem mēģina noteikt, kurš patogēns ir uzliesmojuma iemesls un vai tas jau ir zināms. Vairāki laboratorijas testi var atklāt mikroba identitāti, nosakot tā genoma secību vai raksturīgās virsmas molekulas.

Viena no šādām metodēm, polimerāzes ķēdes reakcija (PCR), pavairo DNA fragmentus un ļauj tos vieglāk identificēt. Fabian tad meklē reģionus, kuri ir raksturīgi noteiktiem mikroorganismiem. Ja viens no šiem specifiskajiem fragmentiem ir atrodams paraugā, patogēns var tikt identificēts kā piederošs noteiktai baktēriju vai vīrusu celmam.

Testējot dažāda veida paraugus – asins, izkārnījumu vai urīna- zinātnieki var meklēt specifiska veida slimības, piemēram, tās, kuras izraisa respiratorie, zarnu vai sistemātiskie patogēni.

Ja patogēns ir nezināms mikroorganisms, “mēs mēģinām to audzēt un izolēt visu genomu sekvenēšanā. Tad mēs prezentējam jaunatklāto mikrobu zinātniskajai pasaulei,” skaidro Fabian.

Vai tas var mūs inficēt?

Mēris tika atklāts žurkām
Ņūorleānas ostā 1914.gadā,
kas pamudināja veikt plašu
grauzēju apkarošanu. Šie trīs
vīri Veica pētījumus ar
saslimušajām žurkām.

Public domain image /
Wikimedia Commons

Vai jaunatklātais mikrobs var inficēt tikai pērtiķus, vai arī tas var tikt pārnests uz cilvēkiem? Ja cilvēki var tikt inficēti, vai viņi kļūs slimi? Vai viņi varētu izplatīt šo slimību uz citiem cilvēkiem? Lai atbildētu šos jautājumus, vācu zinātnieki ceļo uz Āfriku un ņem paraugus no cilvēkiem, kuri dzīvo tuvumā vīrusa atrašanas vietai; šie cilvēki nav katrā ziņā slimi, bet asinis varētu saturēt antivielas, kas norāda par pagātnes infekciju. Zinātnieki arī strādā ar vietējiem ārstiem, kuri nosūta paraugus uz Vāciju.

Aizsargmasku izdalīšana
Mehiko 2009. gada putnu
gripas pandēmijas laikā.

Foto: kalitemarketing.com

Ja mikrobs ir atrasts cilvēku paraugos, tas varētu būt iegūts vai nu tieši no pērtiķiem, vai netieši no vēl viena saimnieka. Lai noteiktu, vai tas varētu izsaukt epidēmiju vai pat pandēmiju, pētnieki mēģina atrast, vai tas var tikt pārnēsāts no viena cilvēka uz citu. Tas ir grūts uzdevums, iekļaujot ciema iedzīvotāju intervēšanu. Vai viņiem ir bijis ciešs kontakts ar pērtiķiem vai slimiem cilvēkiem? Kur un kad? Lietojot šos datus, pētnieki cer beigās identificēt jaunatklātā patogēna avotu un pārnešanas veidu.

Ja patogēns izrādās bīstams, tiek ziņots veselības institūcijām un veikti ārkārtas pasākumi. Saslimušajiem cilvēkiem tiek noteikta karantīna, dakteri un māsiņas tiek izsaukti uz uzliesmojuma zonu, medījuma gaļas tirgi un publiskais transports var tikt īslaicīgi apstādināti.

Arī pašiem pētniekiem ir jābūt piesardzīgiem. „Mēs vedam līdzi pārvadājamu miniatūru laboratoriju, kas var nekavējoties testēt vairākumu bīstamās sugas, piemēram Ebola vīrusu” skaidro Fabian. Līdz kļūst skaidrs ar kādiem vīrusiem ir darīšana, viņi sevi aizsargā ar spectērpiem.

Perspektīva

Pētniecības stratēģija ir pierādījusies veiksmīga: pēdējos gados grupa atklāja, kāpēc savvaļas šimpanzes sāka mirt no Sibīrijas mēra (Leendertz et al., 2004). Fabian un viņa kolēģi atrada, ka iepriekš nekaitīga augsnes baktērija (Bacillus cereus) ieguva no radnieciskas patogēnas baktērijas (Bacillus anthracis) ģenētisko informāciju, lai producētu bīstamo Sibīrijas mēra toksīnu. Baktērijas paveids, kas attīstījās no šī ģenētiskā transfēra (Bacillus cereus anthracis), var dzīvot augsnē un ir sevišķi virulents, tā izvirzot letālus draudus šimpanzēm. Nākamais solis tagad būs testēt, vai šis īpašais paveids ir atrodams cilvēku populācijā un ja tā, tad kā cilvēki var būt aizsargāti, piemēram, ar vakcināciju.

Download

Download this article as a PDF

References

Web References

Resources

Author(s)

Julia Heymann studējusi bioloģiju un ieguva doktora grādu infekciozajās slimībās Max Planck Institute for Infection Biology Berlīnē, Vācijā, pirms sākot profesores darbu Robert Koch Institute Berlīnē. Viņa arī ir ieguvusi diplomu žurnālistikā un pašlaik strādā kā rakstniece Spektrum der Wissenschaft.


Review

Šis visaptverošais un vienkārši uzrakstītais raksts par zoonozes infekciju pētniecību var tikt izmantots bioloģijas stundās, lai apgūtu jautājumus saistībā ar evolūciju, veselību, ekosistēmām vai klimata maiņu. Piemēroti visaptveroši un paplašinoši jautājumi ietver:

  1. Kādēļ zoonozes infekcijas ir tik bīstamas?
  2. Kā vides izmaiņas var izraisīt vairāk zoonozes infekcijas tuvā nākotnē?
  3. Ko valdība varētu darīt, lai aizkavētu jaunas pandēmijas?
  4. Kādi testi ļauj zinātniekiem noteikt vai indivīds ir ticis inficēts ar zoonozi?
  5. Kā institūcijām vajadzētu cīnīties ar zoonozes izraisītu ārkārtas pandēmiju?

Šis raksts arī varētu tikt izmantots, lai veicinātu diskusijas par infekciozu slimību vēsturi; organismu un to vides mijiedarbību; un nesenajiem pārtikas drošības pārkāpumiem. Sākot ar zināmām zoonozēm, kas minētas šajā rakstā, tas varētu tikt izmantots, lai diskutētu par neseno pandēmiju ekonomikas, sociālajām un politiskajām sekām.


Panagiotis Stasinakis, 4th Lyceum of Zografou, Grieķija



License

CC-BY-NC-ND