A Lyme-kór feltérképezése térben és időben

John Orrock professzor egy kutatási projektet vezetett annak meghatározására, hogy a tér és az idő hogyan növeli a kullancsok által terjesztett betegségek gócpontjait és hűlt helyeit.

A Lyme-kór aránya Wisconsinban az elmúlt évek során több mint kétszeresére nőtt, 2022-ben több mint 5000 bejelentett esetet regisztráltak. Mivel kevés információ áll rendelkezésre a betegség gócpontjairól, sok lakos nem tudja, hogyan védekezzen. Az elmúlt néhány évben azonban John Orrock, a Wayland E. Noland Integratív Biológia Tanszék vezetője egy kutatási projektet vezetett annak megállapítására, hogy az éghajlat hogyan befolyásolja azokat az állatokat, amelyekből a kullancsok táplálkoznak és megfertőződnek, ami segíthet a jövőbeli megbetegedési gócpontok előrejelzésére irányuló erőfeszítésekben, hogy tájékoztatni lehessen a lakosokat, amikor a fertőzés kockázata magas.

„Pályafutásom során sokat foglalkoztam azzal, hogy az állatok mozgásának térbeli mintázata hogyan befolyásolja az élőlények közötti kölcsönhatásokat. De őszintén szólva a térbeli mintázatoknak akkor van a legtöbb értelme, ha az idő szempontját is figyelembe vesszük” - mondja Orrock.

Az állatok mozgásának térbeli mintázata azért fontos Orrock kutatásai szempontjából, mert egy betegség átviteléhez az állatnak és a kullancsnak egyszerre kell ugyanabban a térben tartózkodnia. Ha például egy állat - mondjuk egy egér vagy egy szarvas - az időjárási körülmények miatt 10 perccel később érkezik, elkerülheti a kullanccsal való érintkezést, és így a betegséget is. Ezen ismeretek alapján Orrock érdeklődni kezdett annak vizsgálata iránt, hogy a tér és az idő metszéspontja hogyan befolyásolja a betegséget.

Orrock és csapata kifejezetten a zoonózisos betegségek körforgására gyakorolt hatásuk miatt kezdett el egereket tanulmányozni.

„Még ha milliónyi kullancs is van, a betegség átvitele attól függ, hogy a kullancsok milyen gyakran találkoznak fertőzött állatokkal, például rágcsálókkal” - mondja Orrock. „Az időzítés alapvető fontosságú annak meghatározásához, hogy az organizmusok kölcsönhatásba lépnek-e egymással, és ebben az esetben kullancsokról, egerekről és egy harmadik félről - a kórokozóról van szó.”

Mivel a Borrelia burgdorferi - a Lyme-kórt okozó bakteriális kórokozó - nem terjed át a nőstény kullancsokról az utódaikra, a fiatal kullancsoknak fertőzött állattal kell táplálkozniuk ahhoz, hogy maguk is megfertőződjenek. Sok kis kullancs rágcsálókkal táplálkozik, és a rágcsálók tartósan fenn tudják tartani a Lyme-fertőzést. Ennek eredményeképpen a rágcsálók fontos szerepet játszhatnak a Lyme-kór dinamikájában, mivel a rágcsálók kullancsokat fertőznek, amelyek később embereket csípnek (és esetleg fertőznek).

Orrock és csapata (Dr. Alli Brehm, Mark Fuka és Biz Locke végzős hallgatók, valamint Amelia Weidemann egyetemi hallgató), valamint a Dél-Floridai Egyetem munkatársai, Lynn B. Martin professzor és Dr. Vania Assis, egy általa kifejlesztett új eszközzel, amely a vadon élő rágcsálók aktivitásának időzítését méri, a Nemzeti Ökológiai Megfigyelő Hálózat (NEON) segítségével kezdték meg a rágcsálók nyomon követését célzó kutatási projektjüket.

„Új módszerünkkel az időzítést mérjük az Egyesült Államok különböző helyszínein, hogy meghatározzuk, vannak-e előre jelezhető változások a rágcsálók viselkedésében, amelyek előre jelezhető változásokhoz vezetnek a rágcsálóbetegségekben. Ez elvezethet ahhoz, hogy képesek legyünk előre jelezni a nagymértékű emberi megbetegedési kockázat változásait” - mondja Orrock.

Orrock és csapata eddig két éven át tanulmányozta az egerek aktivitását az USA nyolc különböző NEON-helyszínén. A hőmérséklet- és csapadékmintázatokra, valamint az egerek viselkedésének időzítésére vonatkozó adatok alapján statisztikai modellekkel vizsgálják, hogy megjósolható-e, mikor aktívak a rágcsálók, és így valószínűsíthető-e, hogy kullancsokkal találkoznak.

„Izgatottan láttam, hogy az időzítés mérésére szolgáló új módszer alkalmazásával az Egyesült Államok számos pontján sikerült megértenünk az állatok viselkedését olyan térbeli léptékben, amelyre még nem volt példa” - mondja Orrock. - „Megmutatjuk, hogy az állatok viselkedését nagy térbeli léptékben is meg lehet érteni.”

Az éghajlat, a tér és az idő közötti kapcsolat megértésével a tudósok remélik, hogy felkészültek lesznek annak azonosítására, hogy hol alakulhatnak ki a betegségek kockázatának gócpontjai és hűlt helyei. A kutatási projekt során gyűjtött adatok kifejezetten Wisconsin állam javát szolgálhatják, mivel az állam a kullancsok által terjesztett betegségek egyik gócpontjának bizonyult. Ezen információk ismeretében a lakosság jobban fel tudna készülni a gócpontok elkerülésére, csökkentve ezzel a megbetegedés kockázatát.

„Ezek a kérdések különösen relevánsak és helyénvalóak azokon a helyeken, ahol a Lyme-kór nagy problémát jelent az emberek számára, vagyis Wisconsinban” - mondja Orrock. 

Forrás: https://ls.wisc.edu/news/mapping-lyme-disease-in-space-and-time