Zwei neue Malaria-Arten wurden in Washington DC von Wissenschaftlern des Smithsonian National Zoo entdeckt. Bisher war keine Art von endemischer Malaria bei amerikanischen Säugetieren bekannt. Die neu entdeckten Stämme scheinen selektiv an Weißwedelhirsche angepasst zu sein und können in 25 Prozent der Weißwedel in den Vereinigten Staaten vorkommen. Es ist unwahrscheinlich, dass sie die menschliche Gesundheit beeinträchtigen.
Die Entdeckung, die diese Woche in Science Advances beschrieben wurde, war ein Unfall, der aus einer Umfrage resultierte, die nach Vogelmalaria suchte, von der bekannt ist, dass sie in den Vereinigten Staaten auftritt.
„Wir haben im Rahmen eines Vogelprojekts Mücken aus dem Smithsonian National Zoo gefangen und gescreent“, sagt Ellen Martinsen, Hauptautorin der Zeitung und Postdoktorandin am Center for Conservation and Evolutionary Genetics des Zoos. "Und wir sind auf DNA gestoßen, die wir nicht verstanden haben", sagt sie. „Glücklicherweise war eine der Mücken voller Blut. Deshalb haben wir einen Scan nach Wirbeltiergenen durchgeführt und festgestellt, dass sich dieser Parasit von einem Weißwedelhirsch ernährt hat. Und wir wussten, dass das etwas Seltsames ist. “
Malaria wird durch eine Infektion parasitärer einzelliger Organismen der Gattung Plasmodium verursacht . Weltweit gibt es rund 200 Arten, aber es war keine Malariaform bei Säugetieren auf dem amerikanischen Kontinent bekannt. 1967 wurde in Texas nur ein schlecht verstandenes Exemplar eines Hirsches mit Malaria gefunden. Alle Malariaformen hängen von zwei Wirten ab, um ihren Lebenszyklus zu vervollständigen. ein fliegendes Insekt und ein Wirbeltier.
Wissenschaftler des Smithsonian Conservation Biology Institute analysierten Mücken, die in Lichtfallen rund um das Vogelhaus des Zoos gesammelt wurden. Sie fanden einige Mücken mit ungewöhnlichen DNA-Sequenzen von Parasiten und stellten fest, dass der Malariaparasit einzigartig für Weißwedelhirsche ist und in ihren Populationen an der Ostküste weit verbreitet ist. (Ellen Martinsen, Smithsonian Conservation Biology Institute) Der Weißwedelhirsch ist wohl die am besten untersuchte Tierart in Nordamerika. Aufgrund seiner Beliebtheit als Beute für menschliche Jäger werden seit langem verstärkt Jagdlizenzen verkauft, die wiederum einen Großteil der Mittel für Naturschutzprogramme im Rahmen des nordamerikanischen Modells für den Schutz wild lebender Tiere bereitstellen.
Dies hat sowohl gemeinnützige Organisationen als auch staatliche Wildtieragenturen dazu veranlasst, eine Menge wissenschaftlicher Ressourcen für die Überwachung von Weißschwanzpopulationen auf Anzeichen von Krankheiten bereitzustellen. Aber trotz Hunderter Biologen, die sich jahrzehntelang intensiv mit White-Tails beschäftigten, übersah jeder die Tatsache, dass offenbar die ganze Zeit über eine Malaria-Form bei den Tieren endemisch war.
„Jeder vierte Hirsch, den Sie auf Ihrem Rasen oder im Wald sehen, ist mit Malaria infiziert“, sagt Martinsen. Die gebräuchlichsten Methoden zur Untersuchung von Blutproben konnten jedoch keine Infektion in den geringen Mengen nachweisen, in denen diese neuen Malaria-Arten auftreten. "Die Parasitenwerte im Blut sind so niedrig, dass sie mit herkömmlichen Techniken mit einem Lichtmikroskop nicht nachweisbar sind."
Die Proben für die Weißwedelhirsch-Malariastudie stammten von nekropsierten Hirschen aus dem Pathologielabor des Smithsonian National Zoo und dem Hauptsitz des Smithsonian Conservation Biology Institute in Front Royal, Virginia. Die Southeastern Cooperative Wildlife Disease Study (SCWDS) lieferte auch Gewebeproben. Blutproben stammten von lebenden gefangenen Hirschen im Rahmen von Feldstudien, die am Smithsonian Conservation Biology Institute in Front Royal, Virginia, durchgeführt wurden. (Lisa H Ware, Smithsonian Conservation Biology Institute) "Es hört sich so an, als hätten sie eine ziemlich ausgefeilte Technik verwendet, und ich bezweifle, dass solche Techniken normalerweise verwendet werden", sagt David Samuel, emeritierter Professor für Wildbiologie und -ökologie an der West Virginia University und Autor mehrerer Bücher über Hirsche. "Was die Auswirkungen auf Hirsche angeht", sagt Samuel, "weiß ich nicht, aber meine Vermutung ist sehr gering. Wir haben in freier Wildbahn nichts gesehen, was auf irgendwelche Auswirkungen hinweisen würde. “
Keines der an der Studie beteiligten Hirsche wies Krankheitssymptome auf. "Es scheint keinen Unterschied in der Gesundheit zwischen Tieren mit und ohne Parasiten zu geben", sagt Robert Fleischer, Mitautor des Papiers und Leiter des Zentrums für Naturschutz und evolutionäre Genetik. "Es kann sein, dass dies einer dieser gutartigen Parasiten ist, der den Wirt nicht stark beeinträchtigt."
Die beiden Malaria-Arten scheinen vor ungefähr eineinhalb Millionen Jahren voneinander abgewichen zu sein, wahrscheinlich während einer der vielen Male, in denen Gruppen von Weißwedelhirschen und deren Vorfahren aufgrund von Gletschern oder fragmentiertem Lebensraum geografisch isoliert waren. Ihre nächsten Verwandten unter anderen Arten von Malaria sind asiatische Arten, die Fledermäuse infizieren. Die Forscher nehmen an, dass die Parasiten vor Millionen von Jahren mit den Vorfahren der Weißwedelhirsche über Beringia gereist sind, eine Landbrücke, die einst Asien und Nordamerika verband, jetzt aber unter dem Beringmeer liegt.
Der Parasit Plasmodium odocoilei war 1967 nur einmal in einem einzigen Hirsch in Texas nachgewiesen worden. Die Wissenschaftler von Smithson verwendeten empfindliche molekulargenetische Methoden, um den hier gezeigten Parasiten anhand von Blutausstrichen zu erkennen, die auf dem Feld von lebenden gefangenen Hirschen hergestellt wurden. (Smithsonian Conservation Biology Institute) Trotz der extremen Verbreitung unter den Weißen Schwänzen haben die Forscher keine Hinweise auf Krankheiten gefunden, die bei anderen Hirscharten oder entfernter verwandten Arten in Nordamerika auftreten. Sie testeten Proben von Elchen (deren letzter gemeinsamer Vorfahre mit weißen Schwänzen vor über zehn Millionen Jahren lebte), Zinkenhörnern (noch entfernter verwandt) sowie Maultierhirschen und Schwarzwedelhirschen, von denen jedes relativ neu von weißen Schwänzen abstammt . Es wurde keine Malaria gefunden. Tests an Elchen, Rentieren, Weißwedelhirschen und anderen Arten von Hirschen, die eng mit Weißwedeln verwandt sind, haben noch nicht stattgefunden.
Die Mückenumfrage rund um den Zoo dokumentierte satte 21 Arten von Mücken, die in der Nähe leben. Es wurde festgestellt, dass nur eine Art, Anopheles punctipennis, die neuen Malaria-Arten trägt. Während viele Mückenarten im Distrikt invasiv sind, ist A. punctipennis eine einheimische Art, die in den USA weit verbreitet ist. Die meisten Mückenarten tragen keine Malaria.
Es ist unwahrscheinlich, dass der Mensch von den Parasiten befallen wird. „Wenn Sie Menschen in Bereichen untersuchen, in denen dies häufig vorkommt, können Sie dies bei Menschen feststellen“, sagt Fleischer. „Bisher hat noch niemand nachgesehen. Wenn es in den Menschen gelangt, was es wahrscheinlich ist, ist es wahrscheinlich nicht in der Lage, sich zu reproduzieren. . Wir wissen es nicht genau, aber es scheint, dass die Leute sich darüber keine Sorgen machen müssen. Dies ist kein Zika-Virus. “
„In Bezug auf Zika wird die Bedeutung der Vermessung hervorgehoben“, sagt Martinsen und verweist auf die Notwendigkeit, Krankheitserreger, um die sich niemand Sorgen gemacht hat, aufmerksam aufzuspüren. „In diesem Fall sind wir auf etwas gestoßen, weil wir eine Untersuchung für eine völlig andere Art durchgeführt haben - eine einfache alte Untersuchung, die nur in der Natur durchgeführt wurde. Wir haben buchstäblich Steine umgedreht und diesen völlig neuen Parasiten gefunden. “
Die Wissenschaftler hoffen, ihre Forschung nach Malaria bei anderen Hirscharten in Nord- und Südamerika fortzusetzen. Sie möchten auch die Knochen von Hirschen aus Hunderten und Tausenden von Jahren in der Vergangenheit untersuchen, um nach genetischem Material zu suchen, das zeigen könnte, wie und wann sich Malaria auf dem amerikanischen Kontinent entwickelt hat. Die zusätzlichen Arbeiten hängen von der Verfügbarkeit von Finanzmitteln ab.
Es ist nicht das erste Mal, dass in einem Zoo eine neue Infektionskrankheit entdeckt wird. Die Anwesenheit so vieler verschiedener Tierarten aus der ganzen Welt erfordert, dass Wissenschaftler in Zoos nach ungewöhnlichen Krankheitserregern suchen. „Wir müssen die Gesundheit der Tiere, die wir betreuen, aufrechterhalten“, sagt Fleischer. „Das bedeutet, auf unbekannte Krankheiten zu überwachen. Das West-Nil-Virus wurde erstmals in einem Zoo entdeckt. Sie sind eine Art Wachposten für aufkommende Infektionskrankheiten. “
