Птительная малярия

Птиевая малярия представляет собой паразитическое заболевание птиц, вызванное видами паразитов, принадлежащих к родам плазмодие и гемопроте (Phylum apicomplexa , класс Haemosporidia, Family Plasmoiidae). Болезнь передается вектором диптерана, включая комаров в случае паразитов плазмодия и кусающихся мошных мошек для гемопроте. Диапазон симптомов и влияние паразита на хозяева его птиц очень широкий, от бессимптомных случаев до резкого снижения популяции из -за заболевания, как и гавайские медовые точки . Разнообразие паразитов велико, так как подсчитано, что существует приблизительно столько же паразитов, сколько и видов хозяев. По мере того, как исследование паразитов малярии человека стало трудным, доктор Росс изучал паразитов птичьей малярии. Совместные и переключение хоста внесли свой вклад в широкий спектр хозяев, которые эти паразиты могут заразить, заставляя птичьего малярии широко распространенным глобальным заболеванием, обнаруженным повсюду, кроме Антарктиды.

Причина

Птичья малярия наиболее особенно вызвана Plasmodium relictum , профистом , которая заражает птиц во всех частях мира, кроме Антарктиды. В неволе пингвины в неродных средах подвергаются воздействию простейших, не связанные с ними и особенно чувствительны к инфекции. Наиболее распространенным представлением заболевания у пораженных пингвинов является острая смерть. Сообщается об инфекции диких пингвинов, и требуется лучшее понимание значения таких инфекций. Существует несколько других видов плазмодия , которые заражают птиц, такие как Plasmodium anasum и Plasmodium gallinaceum , но они имеют меньшее значение, за исключением, в случайных случаях, для птицеводческой промышленности. Болезнь найдена во всем мире, за важными исключениями. Обычно это не убивает птиц. Тем не менее, в районах, где вновь введена птичья малярия, такие как острова Гавайские острова, она может быть разрушительной для птиц, которые потеряли эволюционное сопротивление с течением времени, как семейство Mohoidae.

Виды паразитов

Птичья малярия-это векторная передача, вызванная простейшими в родах плазмодия и гемопроте ; Эти паразиты воспроизводят бесполезные птичьи хозяева, как асексально, так и сексуально в их векторах насекомых, которые включают комаров ( Culicidae ), кусание мошек ( Ceratopogonidae ) и мухи в цех ( Hippoboscidae ). Паразиты крови рода Plasmodium и Haemoproteus охватывают чрезвычайно разнообразную группу патогенов с глобальным распределением. Большое количество линий паразитов , а также их широкий спектр потенциальных видов хозяев и способность патогена к переключению хозяина делает изучение этой системы чрезвычайно сложным. Эволюционные отношения между хозяевами и паразитами только добавили сложности, и необходима предложенная обширная выборка, чтобы выяснить, как глобальные события копетейки стимулируют передачу и поддержание заболеваний в различных экосистемах. В дополнение к этому, способность паразита рассеиваться может быть опосредована перелетными птицами и, следовательно, увеличивает изменение паттернов распространенности и изменяет процессы адаптации паразита хозяина. Восприимчивость к хозяину также сильно варьируется, и были предприняты многочисленные усилия, чтобы понять взаимосвязь между повышенной распространенностью и признаками хозяина, такими как гнездование и высота кормления, сексуальный диморфизм или даже инкубации продолжительность . До сих пор последствия этого заболевания в диких популяциях плохо изучены. Исследование 2015 года с использованием образцов крови от фауны малавийской птицы показало, что около 80% были инфицированы либо малярией, либо тесно связанными альвеолатами . Гнезцы с закрытой чашкой, такие как ткачи и цистистика , с большей вероятностью были инфицированы плазмодием, чем паразитами, передающимися панцирем, такими как гемопроте и лейкоцитозон .

Существует много противоречий в отношении того, что соответствует виду в паразитах птичьей малярии. Номенклатура латинских биномиалов, используемая для описания паразитов плазмодия и гемопроте, основана на ограниченном наборе морфологических характеристик и ограничении, которым они способны заражать. Следовательно, рассмотрение событий совместного спецификации или даже видового разнообразия для малярийных паразитов окружен большим разногласием. Молекулярные инструменты направили классификацию на филогенетическое определение линий, основанное на дивергенции последовательностей и диапазоне хозяев, в которых можно найти паразита. Разнообразие паразитов птичьей малярии и других гемоспоридов чрезвычайно большое, и предыдущие исследования показали, что количество паразитов приближается к количеству хозяев, со значительными событиями переключения хозяина и обменом паразитами. Текущий подход предполагает усиление гена цитохрома B паразита и реконструкцию генеалогий на основе этой информации. Из -за большого количества линий и различных видов хозяина была создана общедоступная база данных, называемая Malavi, чтобы поощрять обмен этими последовательностями и помочь в понимании разнообразия этих паразитов. Учитывая, что для этой группы паразитов не было разработано никаких других генетических маркеров , дивергенция последовательности ~ 1,2-4% была определена как ограниченное значение для различения различных линий паразитов. Молекулярный подход также позволил прямое сравнение между филогениями-хозяевами и генеалогией паразитов, и была обнаружена значительная совместная спецификация на основе филогенетических деревьев на основе событий.

Филогения малярийных паразитов

Не существует специфической филогения для паразитов птичьей малярии и связанных с ними паразитов гемоспоридов . Однако, учитывая, что паразиты малярии можно найти у рептилий, птиц и млекопитающих, можно объединить данные из этих групп, и широко разрешенная большая филогения . доступна В течение более столетия паразитологи классифицировали паразитов малярии на основе морфологических и жизненных признаков, а новые молекулярные данные показывают, что они имеют переменные филогенетические сигналы. Текущий подход предполагает, что виды Plasmodium, заражающие птиц и рептилии в скмате, принадлежат к одной кладе, а линии млекопитающих, принадлежащих к отдельной кладе. В случае с гемопротею , эта группа традиционно была классифицирована на основе векторного хозяина, причем один клад передается колумпиформным птицам мухами гиппобоскосков и второй группой, передаваемой путем кусания мошек в другие птичьи семей. Молекулярные данные подтверждают этот подход и предлагают реклассификацию более поздней группы как парахамопроте.

Филогеография птичьей малярии

Несмотря на широко распространенное заболевание, виновником чаще всего ассоциируется с заболеванием, является Plasmodium Relictum и связанные с ними линии . Чтобы лучше понять эпидемиологию и географическое распределение паразита, был проведен анализ генетических изменений в больших географических масштабах, взглянув на ядерный ген MSP1 ( поверхностный белок мерозоита ) из Plasmodium Relitctum Полем Результаты показали, что между новым и старым миром существуют значительные различия, что свидетельствует о различных введениях паразита в популяции птиц. В дополнение к этому, между Европой и африканскими линии были обнаружены значительные различия, что указывает на различные закономерности передачи для умеренной и тропической популяции. Хотя этот подход является относительно недавним, обнаружение аллельных изменений в разных маркерах имеет важное значение для раскрытия паттернов передачи паразитов и вероятности введения в новые восприимчивые популяции хозяев.

Вектор

В отличие от состояния знаний о взаимодействии паразита-авина, отношения паразитов-векторные отношения относительно менее изучены. Малави Перечисляет несколько известных векторов, однако по состоянию на 2015 год Это совсем не завершено. Как правило, организмы птичьей малярии подвергаются подверженности Culex .

Его вектор на Гавайях - это комар Culex Quinquefasciatus , который был введен на Гавайские острова в 1826 году. С тех пор птичьи малярия и авипоквирус вместе разрушили местную популяцию птиц, что привело к многим вымираниям. Гавайи имеют больше вымерших птиц, чем где -либо еще в мире; Как раз с 1980 -х годов десять уникальных птиц исчезли.

Практически каждый человек из восприимчивых эндемичных видов ниже 4000 футов (1200 м) на высоте был исключен из -за заболевания. Эти комары ограничены более низкими высотами, ниже 5000 футов (1500 м), благодаря холодным температурам, которые предотвращают развитие личинок. Тем не менее, они, по -видимому, медленно закрепляются на более высоких высотах, и их диапазон может расширяться вверх. Если это так, то большинство оставшихся гавайских земельных птиц могут стать подверженными риску до исчезновения.

Большинство Гавайских островов имеют максимальную высоту менее 5000 футов (1500 м), поэтому, за исключением острова Гавайи и Восточного Мауи , местные птицы могут вымерть на любом другом острове, если комар может занять более высокие возвышения. Полем

Исследование птичьей малярии

Рональд Росс

Рональд Росс родился в Альморе, Индия, в 1857 году. Хотя у него не было предрасположенности к медицине, в возрасте 17 лет он подчинялся желанию своего отца увидеть, как он поступил в индийскую медицинскую службу. Он начал свое медицинское образование в больничном медицинском колледже Святого Варфоломея . Он занял должность хирурга судно , Лондон, в 1874 году и сдал экзамены на Королевский колледж хирургов Англии в 1879 году Общества аптекарей , которое позволило ему поступить в Индийскую медицинскую службу в 1881 году, где он провел временные назначения в Мадрасе, Бирме и Андаманских островах. В 1892 году он заинтересовался малярией и, первоначально сомневавшись в существовании паразитов, стал восторженным обращением к убеждению, что малярийные паразиты находились в кровотоке, когда это было продемонстрировано ему Патриком Мэнсоном во время периода дома в 1894 году.

В 1895 году Росс приступил к стремлению доказать гипотезу Альфонса Лаверана и Мэнсона что комары были запутанно связаны с распространением малярии. 20 августа 1897 года Росс сделал свое знаковое открытие в Секундерабаде. Рассматривая ткань желудка комара анофлин, который питался пациенту с малярией четырьмя днями ранее, он обнаружил паразит малярии, таким образом, убедительно доказывая роль комаров анофелесов в передаче паразитов малярии у людей. Он продолжил свое исследование малярии в Индии, используя более удобную экспериментальную модель - Маларию у птиц. В 1898 году он продемонстрировал, что комары могут служить промежуточными хозяевами для малярии птиц. После кормления комаров инфицированным птицам он наблюдал, что паразиты малярии могут развиваться у комаров и мигрировать на слюнные железы насекомых, что позволяет комарам заражать других птиц во время последующих блюд крови. В 1902 году Росс был удостоен Нобелевской премии по медицине за открытие передачи малярии комаров.

Цикл инфекции

Цикл инфекции обычно начинается с незрелых паразитов, известных как спорозоитов, которые переносятся в слюне инфицированных женских комаров, у различных плазмодия видов . После укуса одного из этих комаров, спорозоиты либо непосредственно попадают в кровоток, либо глубоко проникают в кожу птицы, вторгаясь в фибробласты и макрофаги и созревая в формы, называемые мерозоитами . В течение 36-48 часов мерозоиты высвобождаются в кровоток и транспортируются в макрофаги в мозге, печени, селезенке, почках и легких. Впоследствии паразиты начинают бесполое воспроизведение , генерируя свои копии. Новые поколения мерозоитов заражают эритроциты, где они растут, воспроизводят и в конечном итоге вызывают открытые клетки. Это внезапное высвобождение паразитов и потеря красных клеток запускают острую фазу инфекции. У восприимчивых птиц эта фаза в первую очередь характеризуется анемией , сопровождаемой симптомами слабости, депрессии и потери аппетита. Некоторые птицы могут даже стать коматозными и умереть.

Болезнь и эпидемиология

Плазмодий репродуцируется в эритроцитах . Если нагрузка паразита достаточно высока, птица начинает терять эритроциты, вызывая анемию . Поскольку эритроциты имеют решающее значение для перемещения кислорода вокруг тела, потеря этих клеток может привести к прогрессирующей слабости и, в конечном итоге, смерти. Малярия в основном затрагивает проходов (окуняющих птиц). На Гавайях это включает в себя большинство местных гавайских медовых точек и гавайской вороны . восприимчивость Например, варьируется между видами к заболеванию . На местных гавайских птицах более восприимчивы, чем введенные птицы к заболеванию, и демонстрируют более высокий уровень смертности (Van Riper et al. 1982; Atkinson et al. 1995). Это имеет серьезные последствия для фауны местной птицы (SPREP) с P. relictum, обвиняемым в ограничении диапазона и вымирании ряда видов птиц на Гавайях, в первую очередь лесных земель птиц с лесами с низким содержанием , где вектор комаров наиболее распространен.

Частота этой болезни почти утроилась за последние 70 лет. Примечательными среди видов птиц, наиболее сильно пострадавших, были домашние воробьи , великие сиськи и евразийские черные костюмы . До 1990 года, когда глобальные температуры были более прохладными, чем сейчас, менее 10 процентов домашних воробьев ( прохожие домашнее хозяйство ) были заражены малярией. Однако в последние годы эта цифра увеличилась до почти 30 процентов. Аналогичным образом, с 1995 года процент инфицированных малярией великих сиськов вырос с 3 до 15 процентов. В 1999 году было заражено около 4 процентов блэккапов - видов, когда -то не затронутых птичьей малярией. Для коренных сов в Великобритании заболеваемость выросла с двух или трех процентов до 60%.

Хотя ожидается, что новые эпидемии будут обусловлены событиями видообразования , реальная ситуация все еще плохо изучена. Ellis et al 2015 обнаруживает, что переключение хозяина чаще встречается у птичьих гемоспоридов, включая птичьи малярические организмы. Они находят второстепенное значение для адаптации к любым популяциям хозяина , доступны локально.

Контроль

Основным способом контроля малярии птиц является контроль популяций комаров. Охота на охоту и удаление свиней помогает, потому что валы от диких свиней и выдолбленных бревен местных папоротников Hapu'u обеспечивают грязную стоящую воду , где размножается комары (USDI and USGS 2005). Вокруг домов уменьшение количества потенциальных контейнеров по водосборам помогает уменьшить места размножения комаров (SPREP без даты). Тем не менее, на Гавайях попытки контролировать комаров путем уменьшения среды обитания личинок и использования лирвицидов не устранили угрозу.

Также может быть возможно найти птиц, которые устойчивы к малярии, собирать яйца и выращивать молодых птиц для повторного вступления в области, где птицы не устойчивы, что дает видам нагрузку при сопротивлении распространении. Существуют доказательства эволюции устойчивости к птичьей малярии у двух эндемичных видов, Оаху Аамакихи и Гавайи Амакихи . Если другие виды могут быть сохранены достаточно долго, они также могут развивать сопротивление. Одной из тактике будет рефорация районов высокого уровня на острове Гавайи, например, над убежищем Хакалау на земле, управляемой Департаментом на Гавайских родинах. Это может дать птицам больше времени для адаптации, прежде чем изменение климата или эволюция комаров принесет птичью малярию до последней оставшейся популяции птиц.

выравнивание комаров с Гавайских островов с использованием редактирования CRISPR . Было предложено также было предложено

Вакцина против микробиоты уменьшает инфекцию птичьей малярии в векторах комаров. Векторный микробиом может быть собран в различных возможных состояниях, некоторые из которых могут быть несовместимы с инфекцией патогенов и/или передачи, в то время как другие увеличивают векторную компетентность или могут увеличить или уменьшить физическую пригодность. Раскрытие того, как модулировать эти разные состояния точным образом, предлагает мощный инструмент для разработки новых вакцин, блокирующих передачу. Результаты подтверждают использование антиконтробиоты вакцин для целевых векторных комменсальных бактерий, которые облегчают инфекцию патогенов. В дополнение к специфическим эффектам таксона эффекты на уровне сообщества и каскадное экологическое влияние антимикробиоты вакцин на векторную микробиоту могут индуцировать резистентные состояния инфекции в векторном микробиоме. Эффективная инфекция векторными патогенами включает в себя компетентные векторы, инфекционные патогены и инфекционный совместимый микробиом. Несоответствие, по крайней мере, одного из этих компонентов может привести к нарушению способности вектора поддерживать жизненный цикл патогена. Например, одной стратегией, используемой для снижения векторной компетентности для патогенов, является генетическая модификация насекомых, которые больше не передают патогены. Результаты предоставляют убедительные доказательства того, что изменения в микробиомах вектора средней кишки, без необходимости изменения генетики вектора и/или патогенов, влияют на инфекцию патогена в векторе. Следовательно, отклонения от инфекционных, совместимых с микробиомами, могут блокировать передачу и развитие заболеваний. Вакцины против микробиоты могут использоваться в качестве инструмента манипуляции с микробиомом для индукции инфекционных резистентных состояний в векторном микробиоме для контроля основных векторных патогенов, таких как малярия.

Дальнейшее чтение

• Valkiūnas, Gediminas; Iezhova, Tatjana A. (2018-05-29). «Ключи к паразитам птичьей малярии» . Малярия Журнал . 17 (1). Biomed Central : 212. DOI : 10.1186/S12936-018-2359-5 . ISSN   1475-2875 . PMC   5975542 . PMID   29843718 . (GV Orcid : 0000-0003-0594-0280 ) .

Внешние ссылки

• http://www.issg.org/database/species/ecology.asp?si=39&fr=1&sts= Archived 2011-06-11 на машине Wayback
• « Плазмодиевая инфекция у птицы - птица» . Ветеринарное руководство MSD . Получено 2022-01-07 .
• «Как малярия причиняет боль птицам» . Национальное общество Одюбона . 2015-06-16 . Получено 2022-01-07 .
• Кооперативные исследовательские подразделения (2018-10-18). «Птиевая малярия» . Геологическая служба США . Получено 2022-01-07 .