To nye arter av malaria er blitt oppdaget i Washington, DC av forskere ved Smithsonian's National Zoo. Tidligere var det ikke kjent noen type endemisk malaria hos amerikanske pattedyr. De nyoppdagede stammene ser ut til å være selektivt tilpasset hjort med hvit haler og kan være til stede i 25 prosent av hvithalene i hele USA. Det er usannsynlig at de påvirker menneskers helse.
Funnet, som ble beskrevet denne uken i Science Advances, var en ulykke som fulgte av en undersøkelse som lette etter aviær malaria, som er kjent for å oppstå i USA.
"Det vi holdt på med, var å fange og screene myggen fra Smithsonian's National Zoo som en del av et fugleprosjekt, " sier Ellen Martinsen, hovedforfatter av papiret og postdoktor ved Zoo's Center for Conservation and Evolutionary Genetics. "Og vi snublet over noe DNA som vi ikke forsto, " sier hun. ”Heldigvis var en av myggene full av blod, så vi gjorde en skanning etter virveldyrgener, og vi fant ut at denne parasitten hadde matet på en hjort med hvit hale. Og vi visste at det var noe rart. ”
Malaria er forårsaket av en infeksjon av parasittiske encellede organismer fra Plasmodium- slekten. Det er rundt 200 arter globalt, men det var ikke kjent at det finnes noen form for malaria blant pattedyr som finnes i Amerika. Bare ett dårlig forstått eksemplar av et hjort med malaria ble funnet i Texas i 1967. Alle former for malaria er avhengige av to verter for å fullføre livssyklusen; et flygende insekt og et virveldyr.
Forskere ved Smithsonian Conservation Biology Institute som analyserte mygg samlet i lette feller rundt Zoo's Bird House, fant noen få mygg med uvanlige DNA-sekvenser av parasitt og bestemte at malariaparasitten var unik for hvithavet hjort og utbredt i deres bestander på østkysten. (Ellen Martinsen, Smithsonian Conservation Biology Institute) Den hvithale hjorten er uten tvil den mest studerte dyrelivet i Nord-Amerika. Dens popularitet som byttedyr for menneskelige jegere har lenge betydd at det driver salg av jaktlisenser, som igjen gir mye av finansieringen til bevaringsprogrammer som en del av den nordamerikanske modellen for naturvern.
Dette har ført til at både ideelle organisasjoner og statlige dyrelivsbyråer bruker mye vitenskapelige ressurser på å overvåke hvithalbestander for tegn på sykdom. Men på en eller annen måte, til tross for at hundrevis av biologer studerte hvite haler i flere tiår, savnet alle det faktum at en form for malaria tilsynelatende har vært endemisk blant dyrene hele tiden.
"Ett av fire hjorter som du ser på plenen din eller i skogen er smittet med malaria, " sier Martinsen. Men de vanligste metodene for å se på blodprøver kunne ikke oppdage en infeksjon i de lave nivåene som disse nye typene malaria forekommer. "Parasittnivåene i blodet er så lave at de ikke kan påvises ved tradisjonelle teknikker med et lysmikroskop."
Prøver for den hvite-tailed hjort malaria studien kom fra necropsied hjort i Pathology Lab ved Smithsonian's National Zoo og Smithsonian Conservation Biology Institute hovedkvarter i Front Royal, Virginia. SouthWestern Cooperative Wildlife Disease Study (SCWDS) ga også vevsprøver. Blodprøver kom fra levende fanget hjort som en del av feltstudier utført ved Smithsonian Conservation Biology Institute i Front Royal, Virginia. (Lisa H Ware, Smithsonian Conservation Biology Institute) "Det høres ut som om de brukte en ganske sofistikert teknikk for å finne dette, og jeg tviler på at slike teknikker normalt blir brukt, " sier David Samuel, professor emeritus i naturvitenskapelig biologi og økologi ved West Virginia University og forfatteren av flere bøker om hjort. "Hva slags effekter det kan ha på hjort, " sier Samuel, "jeg vet ikke, men gjetningen min er veldig liten. Vi har ikke sett noe i naturen som kan indikere noen effekter. ”
Ingen av hjortene som var involvert i studien, viste symptomer på sykdom. "Det ser ikke ut til å være en forskjell i helse mellom dyr med parasitten og uten, " sier Robert Fleischer, medforfatter av avisen og leder for Center for Conservation and Evolutionary Genetics. "Det kan være at dette er en av de godartede parasittene som ikke påvirker verten så mye."
De to malariaartene ser ut til å ha avviket fra hverandre for omtrent halvannen million år siden, sannsynligvis i løpet av en av de mange gangene at grupper med hvithalthjort og deres forfedre var geografisk isolert på grunn av isbreer eller fragmentert leveområde. Deres nærmeste slektninger blant andre typer malaria er asiatiske arter som smitter flaggermus. Forskerne antar at parasittene reiste for millioner av år siden med forfedrene til hvithalehjort over Beringia, en landbru som en gang koblet sammen Asia og Nord-Amerika, men som nå ligger under Beringhavet.
Parasitten Plasmodium odocoilei, hadde bare blitt dokumentert en gang i1967 i en enkelt hjort i Texas. Smithsonian-forskere brukte sensitive molekylærgenetiske metoder for å oppdage parasitten som er vist her fra blodutstryk tilberedt i åkeren fra levende fanget hjort. (Smithsonian Conservation Biology Institute) Til tross for at de er ekstremt utbredt blant hvithaler, har forskerne ikke funnet noen bevis på sykdommene som forekommer i andre hjortearter eller mer fjernt beslektede arter i Nord-Amerika. De testet prøver fra elg (hvis siste felles stamfar med hvite haler levde for over ti millioner år siden), pronghorn (enda mer fjernt beslektet), samt muldyrhjort og sorte hjort, som hver relativt nylig er nedstammet fra hvithaler . Ingen malaria ble funnet. Testing av elg, rein, bindehjort og andre hjortearter nært beslektet med hvithaler har ikke funnet sted ennå.
Myggundersøkelsen rundt dyrehagen dokumenterte hele 21 myggarter som bor i nærheten. Bare en art, Anopheles punctipennis, ble funnet å bære de nye typene malaria. Mens mange arter av mygg i distriktet er invasive, er A. punctipennis en innfødt art som er utbredt i hele USA De fleste myggartene har ikke malaria.
Det er ikke sannsynlig at mennesker blir berørt av parasittene. "Hvis du screenet mennesker i områder der disse er vanlige, kan du hente det hos mennesker, " sier Fleischer. “Ingen har sett ennå. Hvis det kommer inn i mennesker, som det sannsynligvis er, klarer det sannsynligvis ikke å reprodusere seg. . . Vi vet ikke helt sikkert, men det ser ut til at dette ikke er noe folk trenger å bekymre seg for. Dette er ikke Zika-virus. ”
"På Zika fremhever det viktigheten av å kartlegge, " sier Martinsen, og viser til behovet for å nøye oppsøke patogener som ingen hadde vært bekymret for. "I dette tilfellet snublet vi over noe fordi vi gjorde en undersøkelse for en helt annen art - en vanlig gammel undersøkelse, bare ut i naturen. Vi snudde bokstavelig talt over steiner og fant denne helt nye parasitten. ”
Forskerne håper å fortsette forskningen på jakt etter malaria i andre hjortearter i hele Nord- og Sør-Amerika. De vil også undersøke hjortebenene fra hundre og tusenvis av år tidligere for å se etter genetisk materiale som kunne vise hvordan og når malaria utviklet seg i Amerika. Tilleggsarbeidet vil avhenge av tilgjengeligheten av finansiering.
Dette er ikke første gang det er funnet en ny smittsom sykdom i en dyrehage. Tilstedeværelsen av så mange forskjellige typer dyr fra hele verden krever at forskere i dyreparker ser etter uvanlige patogener. "Vi må opprettholde helsen til dyrene som er i vår omsorg, " sier Fleischer, "som betyr overvåking for ukjente sykdommer. West Nile-virus ble først oppdaget i en dyrehage. De er en god vaktpost for nye smittsomme sykdommer. ”
