Twee nieuwe soorten malaria zijn in Washington, DC ontdekt door wetenschappers van de Smithsonian's National Zoo. Voorheen was er geen type endemische malaria bekend bij Amerikaanse zoogdieren. De nieuw ontdekte stammen lijken selectief te zijn aangepast aan witstaartherten en kunnen in 25 procent van de witstaarten in de Verenigde Staten aanwezig zijn. Het is onwaarschijnlijk dat ze de menselijke gezondheid beïnvloeden.
De ontdekking, deze week beschreven in Science Advances, was een ongeval dat voortvloeide uit een onderzoek naar aviaire malaria, waarvan bekend is dat het in de Verenigde Staten voorkomt.
"Wat we deden was het vangen en screenen van de muggen uit de Smithsonian's National Zoo als onderdeel van een vogelproject", zegt Ellen Martinsen, hoofdauteur van de krant en een postdoctorale fellow bij het Zoo's Center for Conservation and Evolutionary Genetics. "En we kwamen wat DNA tegen dat we niet begrepen", zegt ze. “Gelukkig zat een van de muggen vol bloed, dus deden we een scan op gewervelde genen, en we ontdekten dat deze parasiet zich met een witstaarthert had gevoed. En we wisten dat dat iets vreemds was. '
Malaria wordt veroorzaakt door een infectie van parasitaire eencellige organismen van het geslacht Plasmodium . Wereldwijd zijn er ongeveer 200 soorten, maar er was geen enkele vorm van malaria bekend bij zoogdieren die in Amerika werden gevonden. In Texas werd in 1967 slechts één slecht begrepen exemplaar van een hert met malaria gevonden. Alle vormen van malaria zijn afhankelijk van twee gastheren om hun levenscyclus te voltooien; een vliegend insect en een gewerveld dier.
Wetenschappers van het Smithsonian Conservation Biology Institute analyseren muggen verzameld in lichtvallen rond het Bird's Bird House en vonden een paar muggen met ongewone DNA-sequenties van parasieten en bepaalden dat de malariaparasiet uniek was voor witstaartherten en wijdverbreid in hun populaties aan de oostkust. (Ellen Martinsen, Smithsonian Conservation Biology Institute) Het witstaarthert is misschien wel de meest bestudeerde diersoort in Noord-Amerika. Zijn populariteit als prooi voor menselijke jagers heeft er al lang toe geleid dat het de verkoop van jachtvergunningen stimuleert, die op hun beurt veel van de financiering voor natuurbehoudprogramma's als onderdeel van het Noord-Amerikaanse model voor natuurbehoud opleveren.
Dit heeft ertoe geleid dat zowel non-profitorganisaties als overheidsinstanties voor wilde dieren en planten veel wetenschappelijke middelen hebben besteed aan het controleren van witte staartpopulaties op tekenen van ziekte. Maar op de een of andere manier miste iedereen, ondanks honderden biologen die decennia lang nauwkeurig bestuderen, het feit dat een vorm van malaria blijkbaar endemisch is geweest bij de dieren.
"Een op de vier herten die je op je gazon of in het bos ziet, is besmet met malaria", zegt Martinsen. Maar de meest gebruikelijke methoden om naar bloedmonsters te kijken, konden geen infectie detecteren bij de lage niveaus waarop deze nieuwe soorten malaria voorkomen. "De parasietniveaus in het bloed zijn zo laag dat ze niet op te sporen zijn door traditionele technieken met een lichtmicroscoop."
Monsters voor de witstaarthertenmalariastudie kwamen van necropsiedherten in het Pathology Lab in de Smithsonian's National Zoo en het hoofdkantoor van het Smithsonian Conservation Biology Institute in Front Royal, Virginia. De Southeastern Cooperative Wildlife Disease Study (SCWDS) leverde ook weefselmonsters. Bloedmonsters kwamen van levend gevangen herten als onderdeel van veldonderzoeken uitgevoerd aan het Smithsonian Conservation Biology Institute in Front Royal, Virginia. (Lisa H Ware, Smithsonian Conservation Biology Institute) "Het klinkt alsof ze een vrij geavanceerde techniek hebben gebruikt om dit te vinden, en ik betwijfel of dergelijke technieken normaal worden gebruikt", zegt David Samuel, emeritus hoogleraar natuurbiologie en ecologie aan de West Virginia University en auteur van verschillende boeken over herten. "Wat betreft de effecten die het kan hebben op herten, " zegt Samuel, "Ik weet het niet, maar mijn gok is heel weinig. We hebben niets in het wild gezien dat op enige effecten zou wijzen. ”
Geen van de bij de studie betrokken herten vertoonde ziektesymptomen. "Er lijkt geen verschil in gezondheid te zijn tussen dieren met de parasiet en zonder, " zegt Robert Fleischer, co-auteur van de krant en hoofd van het Centre for Conservation and Evolutionary Genetics. "Het kan zijn dat dit een van die goedaardige parasieten is die niet veel invloed heeft op de gastheer."
De twee soorten malaria lijken ongeveer anderhalf miljoen jaar geleden van elkaar te zijn afgeweken, waarschijnlijk tijdens een van de vele keren dat groepen witstaartherten en hun voorouders geografisch geïsoleerd waren vanwege gletsjers of een gefragmenteerde habitat. Hun naaste familieleden onder andere soorten malaria zijn Aziatische soorten die vleermuizen infecteren. De onderzoekers veronderstellen dat de parasieten miljoenen jaren geleden met de voorouders van witstaartherten over Beringia reisden, een landbrug die ooit Azië en Noord-Amerika met elkaar verbond maar dat nu onder de Beringzee ligt.
De parasiet Plasmodium odocoilei was slechts één keer gedocumenteerd in 1967 in een enkel hert in Texas. Smithsoniaanse wetenschappers gebruikten gevoelige moleculaire genetische methoden om de hier getoonde parasiet te detecteren uit bloeduitstrijkjes die in het veld zijn bereid door levend gevangen herten. (Smithsonian Conservation Biology Institute) Ondanks het feit dat ze extreem wijdverspreid zijn onder de witte staarten, hebben de onderzoekers geen bewijs gevonden van de ziekten die voorkomen bij andere soorten herten of meer in de verte verwante soorten in Noord-Amerika. Ze testten monsters van elanden (waarvan de laatste gemeenschappelijke voorouder met witte staarten meer dan tien miljoen jaar geleden leefde), pronghorn (nog meer verwant verwant), evenals muilezelherten en zwartstaartherten, die elk relatief recent afstammen van witte staarten. . Er is geen malaria gevonden. Het testen op elanden, rendieren, herten en andere soorten herten die nauw verwant zijn aan witte staarten heeft nog niet plaatsgevonden.
Het muggenonderzoek rond de dierentuin heeft maar liefst 21 soorten muggen in de omgeving gedocumenteerd. Slechts één soort, Anopheles punctipennis, bleek de nieuwe soorten malaria te dragen. Hoewel veel soorten muggen in het district invasief zijn, is A. punctipennis een inheemse soort die overal in de VS veel voorkomt. De meeste soorten muggen hebben geen malaria.
Mensen zullen waarschijnlijk niet worden getroffen door de parasieten. "Als je mensen hebt gescreend in gebieden waar deze vaak voorkomen, kun je het bij mensen oppikken, " zegt Fleischer. “Niemand heeft nog gekeken. Als het in mensen terechtkomt, wat het waarschijnlijk is, kan het zich waarschijnlijk niet reproduceren. . .We weten het niet zeker, maar het lijkt erop dat mensen zich hier geen zorgen over hoeven te maken. Dit is geen Zika-virus. '
"Op Zika benadrukt het het belang van onderzoek, " zegt Martinsen, verwijzend naar de noodzaak om waakzaam ziekteverwekkers te zoeken waar niemand zich zorgen over maakte. “In dit geval kwamen we iets tegen omdat we een onderzoek deden voor een totaal andere soort - een gewoon oud onderzoek, gewoon in de natuur. We waren letterlijk rotsen aan het omdraaien en vonden deze totaal nieuwe parasiet. "
De wetenschappers hopen door te gaan met hun onderzoek naar malaria bij andere herten in Noord- en Zuid-Amerika. Ze willen ook de botten van herten van honderden en duizenden jaren in het verleden onderzoeken op zoek naar genetisch materiaal dat zou kunnen aantonen hoe en wanneer malaria zich ontwikkelde in Amerika. De extra werkzaamheden zullen afhangen van de beschikbaarheid van financiering.
Dit is niet de eerste keer dat in een dierentuin een nieuwe infectieziekte is gevonden. De aanwezigheid van zoveel verschillende soorten dieren van over de hele wereld vereist dat wetenschappers in dierentuinen op zoek gaan naar ongewone ziekteverwekkers. "We moeten de gezondheid handhaven van de dieren die onder onze hoede zijn", zegt Fleischer, "wat betekent monitoring voor onbekende ziekten. Het West-Nijlvirus werd voor het eerst ontdekt in een dierentuin. Ze zijn een soort goede schildwacht voor opkomende infectieziekten. '
