Szczury w miastach przenoszą niebezpieczne bakterie powodujące leptospirozę, chorobę mogącą prowadzić do niewydolności wielonarządowej i śmierci. Nowe badanie Tufts University wskazuje, jak gryzonie rozprzestrzeniają zakażenie i w jaki sposób techniki genetyczne pomagają lekarzom śledzić źródła infekcji.
Zespół naukowców z Tufts University i współpracujących z nimi instytucji przez sześć lat badał szczury w Bostonie, by ustalić, jak ich przemieszczanie się wpływa na rozprzestrzenianie się leptospirozy, choroby zakaźnej wywoływanej przez bakterie z rodzaju Leptospira.
Patogen rozprzestrzenia się głównie przez mocz zakażonych zwierząt. Choć choroba występuje globalnie, ale dotąd była kojarzona głównie z regionami tropikalnymi. Zmiany klimatu mogą jednak sprzyjać jej ekspansji na chłodniejsze obszary.
W ramach Boston Urban Rat Study naukowcy zebrali próbki nerek od 328 szczurów z 17 lokalizacji w mieście. U 59 osobników w 12 lokalizacjach wykryto obecność Leptospira. „Nasze badania pokazują, że różne szczurze populacje utrzymują lokalne szczepy bakterii, które rozprzestrzeniają się wraz z przemieszczaniem się zwierząt” – mówi dr Marieke Rosenbaum, weterynarz z Cummings School of Veterinary Medicine przy Tufts University.
Genom, jak trop w śledztwie
Naukowcy opracowali nowatorską metodę izolowania i sekwencjonowania DNA Leptospira z nerek gryzoni, nawet uprzednio zamrożonych (to pierwszy raz, gdy udało się wyhodować te bakterie z próbek wcześniej zamrożonych). Umożliwiło to pełną analizę genomu i porównanie różnych szczepów bakterii.
„To zmienia zasady gry w badaniach nad leptospirozą” – twierdzi prof. Dave Wagner z Pathogen & Microbiome Institute na Northern Arizona University, dodając: „Dzięki analizie kompletnego kodu genetycznego możemy dokładnie ustalić pokrewieństwo między poszczególnymi szczepami i śledzić ich migrację”.
W badaniu opisano przypadek zakażenia człowieka leptospirozą. Dzięki współpracy z CDC (Centers for Disease Control and Prevention) udało się porównać szczep bakterii z próbki pobranej od ludzkiego pacjenta z trzema szczepami znalezionymi u szczurów z tej samej okolicy. Okazały się niemal identyczne. „To bardzo mocny dowód, że źródłem zakażenia był szczur” – podkreśla Rosenbaum. „Szczury to główne rezerwuary bakterii wywołujących leptospirozę u ludzi”.
Leptospiroza może przebiegać bezobjawowo, dawać łagodne objawy grypopodobne, ale też prowadzić do uszkodzenia nerek, wątroby, a nawet mózgu. W skrajnych przypadkach może dojść do niewydolności wielonarządowej i śmierci. Choroba jest wrażliwa na leczenie antybiotykami, ale skuteczność terapii zależy od szybkiego rozpoznania. Leptospiroza bywa jednak trudna do wykrycia i rzadko jest diagnozowana. Większość lekarzy nie bierze jej pod uwagę bez wiedzy o potencjalnej ekspozycji.
„Ludzie rzadko są w bezpośrednim kontakcie ze szczurami, ale niektóre populacje są narażone na większe ryzyko” – stwierdza Rosenbaum. „Na przykład osoby w kryzysie bezdomności czy używające narkotyków na zewnątrz”. Osoby te często mają utrudniony dostęp do opieki zdrowotnej, co jeszcze bardziej zmniejsza liczbę wykrywanych przypadków. Brak danych oznacza, że realna skala zagrożenia może być znacznie większa, niż wskazują oficjalne statystyki.
Miasto jako mozaika zagrożeń
Badania pokazują, że populacje szczurów w Bostonie są genetycznie silnie zróżnicowane, a zarazem stosunkowo stabilne. Rzadko dochodzi do mieszania się grup, a bariery urbanistyczne – takie jak szerokie arterie komunikacyjne – skutecznie oddzielają ich siedliska. Z drugiej strony, parki czy obszary zieleni sprzyjają przemieszczaniu się tych gryzoni i łączeniu ich populacji. Prace budowy, remonty i zmiany w infrastrukturze często zmuszają szczury do opuszczenia ich siedlisk, prowokując do migracji i rozprzestrzeniania patogenów.
„Eksterminacja szczurów nie jest realistyczna” – mówi Rosenbaum. „Jednak lepsze zrozumienie, jak nasze działania – od deratyzacji po planowanie przestrzenne – wpływają na zachowanie i zdrowie szczurów, może pomóc ograniczyć ryzyko chorób u ludzi”.
źródło: Tufts University