Warszawski Uniwersytet Medyczny/Michał Teperek
Co nowego mogą przenosić komary w Polsce?
Redaktor: Krystian Lurka
Data: 04.05.2023
Źródło: Warszawski Uniwersytet Medyczny/Aleksandra Sędzikowska
Zmiany klimatu i częste podróże prowadzą do zadomowienia się egzotycznych komarów, takich jak importowane do Europy komary tygrysie. W rezultacie zmienia się lista patogenów w Polsce, stwarzając nowe zagrożenia i wyzwania – o nich pisze dr Aleksandra Sędzikowska.
Artykuł dr Aleksandry Sędzikowskiej z Katedry i Zakładu Biologii Ogólnej i Parazytologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego:
Owady to najliczniejsza i najbardziej zróżnicowana gromada zwierząt. Mają one ogromne znaczenie w środowisku zarówno pozytywne, jak na przykład zapylanie roślin użytkowych, jak i negatywne, ponieważ mogą przenosić niebezpieczne patogeny. W dobie zmian klimatycznych (ciepłe zimy, gorące i deszczowe lata) na całym świecie coraz więcej uwagi poświęca się owadom krwiopijnym będącym wektorami dla chorobotwórczych wirusów, bakterii i pasożytów. Mają one coraz większy wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt, a liczba zachorowań wzrasta w każdym roku. Coraz częściej notuje się również nowe ogniska chorób transmisyjnych, w tym w regionach, w których wcześniej one nie występowały.
Skąd się biorą choroby transmisyjne?
Wektory chorób transmisyjnych, takie jak kleszcze, muchówki i komary, zajmują szczególne miejsce w aktualnym podejściu typu One Health, mającym na celu osiągnięcie optymalnych wyników zdrowotnych, z uwzględnieniem powiązań między ludźmi, zwierzętami, roślinami i ich wspólnym środowiskiem. To właśnie komary jako powszechnie występujące owady są ważnym wektorem licznych patogenów, w tym pierwotniaków (na przykład Plasmodium – zarodziec malarii), nicieni (Dirofilaria) i wirusów (Denga, Zika, Chikungunya). Spośród kilkudziesięciu gatunków komarów występujących w Polsce kilkanaście z nich może się rozmnażać w ogromnej liczbie oraz być nosicielami poważnych, lecz słabo poznanych i diagnozowanych chorób ludzi i zwierząt. Ze względu na zmiany w rozprzestrzenieniu się tych owadów coraz częściej pojawiają się raporty o zanotowaniu nowych patogenów niewystępujących wcześniej na danym terenie. Warto tu wspomnieć, że na przykład w Polsce pierwszy rodzimy przypadek dirofilariozy u człowieka odnotowany został w 2008 r. (autorami publikacji byli między innymi pracownicy Biologii Ogólnej i Parazytologii WUM), a obecnie opisano już wiele podobnych przypadków, których liczba stale się zwiększa. Wskazuje to, że nicień, który wcześniej nie występował w naszym kraju, odnalazł tu odpowiednie warunki rozwoju i pozostanie z nami na dłużej.
Rzadkie patogeny przenoszone przez komary
Do słabo poznanych, przenoszonych przez komary bakterii chorobotwórczych zaliczamy między innymi bakterie Spiroplasma. Jest to Gram-dodatnia bakteria, powszechnie występująca u krwiopijnych stawonogów. Zdolność Spiroplasma do rozmnażania się u gryzoni została eksperymentalnie udowodniona, a infekcje tą bakterią zostały odnotowane także u ludzi. Możliwość zarażenia ludzi i innych kręgowców Spiroplasma spp. w warunkach naturalnych jest w dużej mierze nieznana, podobnie jak możliwość przenoszenia tych bakterii przez kleszcze i owady krwiopijne. Podobnie jej znaczenie kliniczne jest nadal słabo poznane, jednak wiadomo, że może powodować zakażenia ogólnoustrojowe.
Komary mogą być również wektorami słabo poznanych wirusów, stanowiących potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Warto wspomnieć choćby o wirusach, takich jak Usutu (USUV) i Wirus Zachodniego Nilu (WNV). USUV jest patogenem niebezpiecznym dla ptaków oraz ssaków, w tym człowieka, mogącym prowadzić do zapalenia mózgu i opon mózgowych. Natomiast infekcja WNV, który został w Europie, odnotowano w 1996 roku, może mieć przebieg łagodny, manifestując się jedynie objawami grypopodobnymi, jednak w niektórych przypadkach może prowadzić do zapalenia mózgu. Badania na ptakach i koniach na terenie Polski w kierunku WNV i Usutu wykazały u części zwierząt obecność przeciwciał przeciw tym wirusom. Świadczy to o obecności wirusa w środowisku. Nie wiadomo jednak, jakie wektory go przenoszą oraz jakie jest ryzyko zarażenia i kiedy jest ono największe.
Nowe wektory, nowe patogeny, nowe zagrożenia
Zmiany klimatu oraz częste podróże prowadzą do zadomowienia się egzotycznych komarów, takich jak importowany do Europy komar tygrysi. W rezultacie ciągle zmienia się lista patogenów obecnych na naszym kontynencie i w Polsce. Nowe gatunki komarów, a razem z nimi nowe patogeny, mogą przedostawać się do Europy, stwarzając potencjalne zagrożenia i wyzwania dla ochrony zdrowia. Z tego powodu powinien być prowadzony stały monitoring starych i nowych wektorów oraz przenoszonych przez nie patogenów. Z doświadczeń innych krajów wiadomo, że można się wówczas przygotować na nadchodzące zagrożenia.
Założenia projektu
Projekt pod tytułem „Badania molekularne występowania patogenów wirusowych i bakteryjnych niebezpiecznych dla ludzi i zwierząt u komarów w Polsce”1 pozwoli zbadać częstość występowania nowych patogenów przenoszonych przez komary. Hipoteza badawcza zakłada, że komary występujące w Polsce są aktywnym wektorem rzadkich chorób bakteryjnych i wirusowych stanowiących zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Patogeny te, mogą docierać do Polski nawet z odległych rejonów świata wraz z ptactwem wędrownym, z podróżnymi, w środkach transportu, przewożonymi zwierzętami i być transmitowane przez rodzime gatunki komarów, stanowiąc potencjalne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Celem pracy jest zatem określenie, czy komary obecne na terenie województwa mazowieckiego są wektorami rzadkich i niebezpiecznych dla ludzi patogenów.
Zakres badań
W projekcie planowane jest przeprowadzenie analizy molekularnej w kierunku patogenów bakteryjnych – Spiroplasma, i wirusowych – WNV, USUV, oraz zabezpieczenie prób do dalszych analiz w kierunku określania innych czynników chorobotwórczych. Komary oraz ich larwy będą zbierane z Warszawy i okolic (miejsca o różnej presji antropologicznej oraz obszary o różnym typie zagospodarowania), za pomocą pułapek oraz metod specjalnie przeznaczonych do połowu komarów i ich larw. Próby będą zbierane w różnych porach wiosny i lata w zależności od warunków meteorologicznych i temperatury. Wirusy przenoszone przez komary będą wykrywane za pomocą reakcji RT-PCR. Literatura wskazuje na wysoką czułość i specyficzność tej metody badawczej w monitoringu wirusów WNV, Usutu czy Zika. Spiroplasma będzie wykrywana za pomocą reakcji PCR. Jednocześnie zebrane próbki i izolaty zostaną zabezpieczone w celu przyszłych badań w kierunku pozostałych patogenów. Analiza molekularna komarów pod kątem nosicielstwa ww. patogenów wirusowych i bakteryjnych nie była dotychczas prowadzona na terenie Polski. Projekt pozwoli na weryfikację hipotezy o potencjale transmisyjnym zagrażających zdrowiu bakterii i wirusów przez komary. Będą to ważne dane epidemiologiczne mogące pomóc ocenić ryzyko transmisji. Mam nadzieję, że wyniki tych analiz będą początkiem szeroko zakrojonych, wielośrodkowych badań nad patogenami przenoszonych przez krwiopijne owady na terenie Polski. W tym celu prowadzone są już rozmowy o możliwej współpracy z innymi ośrodkami naukowymi z Polski i Europy.
Rozszerzenie badań
W przyszłości planuję rozszerzyć swoje badania o kolejne patogeny transmitowane przez owady krwiopijne, które pojawiają się na terenie Europy i poszerzają zasięg występowania. Na terenie naszego kraju oprócz komarów występują liczne owady krwiopijne, które mogą być potencjalnymi wektorami groźnych patogenów. Planowana jest zatem analiza molekularna patogenów występujących na przykład u strzyżaków (Lipoptena) i krwiopijnych muchówek. Owady te mogą być wektorem dla Anaplasma phagocytophilum, Bartonella spp., Borellia spp., Francisiella i Rickettsia spp. Dane, które można będzie uzyskać, pomogą zwiększyć świadomość występowania patogenów transmisyjnych oraz posłużą epidemiologom i lekarzom przewidzieć ryzyko związane z ukłuciem przez krwiopijnego owada. Wyniki te mogą być kluczowe dla opracowania strategii zapobiegania zarażeniom oraz przygotowania personelu medycznego na pojawiające się nowe zagrożenia powodowane przez rzadkie lub wcześniej niewystępujące w Polsce czynniki chorobotwórcze. Realizacja kolejnego projektu wskazałaby m.in. miejsca największego ryzyka, pory roku, siedliska lub ogniska występowania patogenów. W świetle licznych doniesień, które docierają z całego świata, widzę konieczność poznania i opisania zagrożeń, jakimi mogą być wektory chorób transmisyjnych w Polsce, a projekt „Miniatura” jest wstępem do szeroko zakrojonych działań, których rezultatem będzie skuteczna ocena zagrożeń związanych z rzadkimi chorobami przenoszonymi przez krwiopijne stawonogi.
Przypis:
1. Projekt autorstwa dr Aleksandry Sędzikowskiej pod tytułem „Badania molekularne występowania patogenów wirusowych i bakteryjnych niebezpiecznych dla ludzi i zwierząt u komarów w Polsce” w listopadzie 2022 r. otrzymał dofinansowanie od Narodowego Centrum Nauki w szóstej rundzie konkursu „Miniatura 6”.
Materiał w „Menedżerze Zdrowia” opublikowano za zgodą i dzięki uprzejmości Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego – pierwotnie udostępniono go na stronie internetowej: www.wum.edu.pl/co-nowego-moga-przenosic-komary.
Owady to najliczniejsza i najbardziej zróżnicowana gromada zwierząt. Mają one ogromne znaczenie w środowisku zarówno pozytywne, jak na przykład zapylanie roślin użytkowych, jak i negatywne, ponieważ mogą przenosić niebezpieczne patogeny. W dobie zmian klimatycznych (ciepłe zimy, gorące i deszczowe lata) na całym świecie coraz więcej uwagi poświęca się owadom krwiopijnym będącym wektorami dla chorobotwórczych wirusów, bakterii i pasożytów. Mają one coraz większy wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt, a liczba zachorowań wzrasta w każdym roku. Coraz częściej notuje się również nowe ogniska chorób transmisyjnych, w tym w regionach, w których wcześniej one nie występowały.
Skąd się biorą choroby transmisyjne?
Wektory chorób transmisyjnych, takie jak kleszcze, muchówki i komary, zajmują szczególne miejsce w aktualnym podejściu typu One Health, mającym na celu osiągnięcie optymalnych wyników zdrowotnych, z uwzględnieniem powiązań między ludźmi, zwierzętami, roślinami i ich wspólnym środowiskiem. To właśnie komary jako powszechnie występujące owady są ważnym wektorem licznych patogenów, w tym pierwotniaków (na przykład Plasmodium – zarodziec malarii), nicieni (Dirofilaria) i wirusów (Denga, Zika, Chikungunya). Spośród kilkudziesięciu gatunków komarów występujących w Polsce kilkanaście z nich może się rozmnażać w ogromnej liczbie oraz być nosicielami poważnych, lecz słabo poznanych i diagnozowanych chorób ludzi i zwierząt. Ze względu na zmiany w rozprzestrzenieniu się tych owadów coraz częściej pojawiają się raporty o zanotowaniu nowych patogenów niewystępujących wcześniej na danym terenie. Warto tu wspomnieć, że na przykład w Polsce pierwszy rodzimy przypadek dirofilariozy u człowieka odnotowany został w 2008 r. (autorami publikacji byli między innymi pracownicy Biologii Ogólnej i Parazytologii WUM), a obecnie opisano już wiele podobnych przypadków, których liczba stale się zwiększa. Wskazuje to, że nicień, który wcześniej nie występował w naszym kraju, odnalazł tu odpowiednie warunki rozwoju i pozostanie z nami na dłużej.
Rzadkie patogeny przenoszone przez komary
Do słabo poznanych, przenoszonych przez komary bakterii chorobotwórczych zaliczamy między innymi bakterie Spiroplasma. Jest to Gram-dodatnia bakteria, powszechnie występująca u krwiopijnych stawonogów. Zdolność Spiroplasma do rozmnażania się u gryzoni została eksperymentalnie udowodniona, a infekcje tą bakterią zostały odnotowane także u ludzi. Możliwość zarażenia ludzi i innych kręgowców Spiroplasma spp. w warunkach naturalnych jest w dużej mierze nieznana, podobnie jak możliwość przenoszenia tych bakterii przez kleszcze i owady krwiopijne. Podobnie jej znaczenie kliniczne jest nadal słabo poznane, jednak wiadomo, że może powodować zakażenia ogólnoustrojowe.
Komary mogą być również wektorami słabo poznanych wirusów, stanowiących potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Warto wspomnieć choćby o wirusach, takich jak Usutu (USUV) i Wirus Zachodniego Nilu (WNV). USUV jest patogenem niebezpiecznym dla ptaków oraz ssaków, w tym człowieka, mogącym prowadzić do zapalenia mózgu i opon mózgowych. Natomiast infekcja WNV, który został w Europie, odnotowano w 1996 roku, może mieć przebieg łagodny, manifestując się jedynie objawami grypopodobnymi, jednak w niektórych przypadkach może prowadzić do zapalenia mózgu. Badania na ptakach i koniach na terenie Polski w kierunku WNV i Usutu wykazały u części zwierząt obecność przeciwciał przeciw tym wirusom. Świadczy to o obecności wirusa w środowisku. Nie wiadomo jednak, jakie wektory go przenoszą oraz jakie jest ryzyko zarażenia i kiedy jest ono największe.
Nowe wektory, nowe patogeny, nowe zagrożenia
Zmiany klimatu oraz częste podróże prowadzą do zadomowienia się egzotycznych komarów, takich jak importowany do Europy komar tygrysi. W rezultacie ciągle zmienia się lista patogenów obecnych na naszym kontynencie i w Polsce. Nowe gatunki komarów, a razem z nimi nowe patogeny, mogą przedostawać się do Europy, stwarzając potencjalne zagrożenia i wyzwania dla ochrony zdrowia. Z tego powodu powinien być prowadzony stały monitoring starych i nowych wektorów oraz przenoszonych przez nie patogenów. Z doświadczeń innych krajów wiadomo, że można się wówczas przygotować na nadchodzące zagrożenia.
Założenia projektu
Projekt pod tytułem „Badania molekularne występowania patogenów wirusowych i bakteryjnych niebezpiecznych dla ludzi i zwierząt u komarów w Polsce”1 pozwoli zbadać częstość występowania nowych patogenów przenoszonych przez komary. Hipoteza badawcza zakłada, że komary występujące w Polsce są aktywnym wektorem rzadkich chorób bakteryjnych i wirusowych stanowiących zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Patogeny te, mogą docierać do Polski nawet z odległych rejonów świata wraz z ptactwem wędrownym, z podróżnymi, w środkach transportu, przewożonymi zwierzętami i być transmitowane przez rodzime gatunki komarów, stanowiąc potencjalne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Celem pracy jest zatem określenie, czy komary obecne na terenie województwa mazowieckiego są wektorami rzadkich i niebezpiecznych dla ludzi patogenów.
Zakres badań
W projekcie planowane jest przeprowadzenie analizy molekularnej w kierunku patogenów bakteryjnych – Spiroplasma, i wirusowych – WNV, USUV, oraz zabezpieczenie prób do dalszych analiz w kierunku określania innych czynników chorobotwórczych. Komary oraz ich larwy będą zbierane z Warszawy i okolic (miejsca o różnej presji antropologicznej oraz obszary o różnym typie zagospodarowania), za pomocą pułapek oraz metod specjalnie przeznaczonych do połowu komarów i ich larw. Próby będą zbierane w różnych porach wiosny i lata w zależności od warunków meteorologicznych i temperatury. Wirusy przenoszone przez komary będą wykrywane za pomocą reakcji RT-PCR. Literatura wskazuje na wysoką czułość i specyficzność tej metody badawczej w monitoringu wirusów WNV, Usutu czy Zika. Spiroplasma będzie wykrywana za pomocą reakcji PCR. Jednocześnie zebrane próbki i izolaty zostaną zabezpieczone w celu przyszłych badań w kierunku pozostałych patogenów. Analiza molekularna komarów pod kątem nosicielstwa ww. patogenów wirusowych i bakteryjnych nie była dotychczas prowadzona na terenie Polski. Projekt pozwoli na weryfikację hipotezy o potencjale transmisyjnym zagrażających zdrowiu bakterii i wirusów przez komary. Będą to ważne dane epidemiologiczne mogące pomóc ocenić ryzyko transmisji. Mam nadzieję, że wyniki tych analiz będą początkiem szeroko zakrojonych, wielośrodkowych badań nad patogenami przenoszonych przez krwiopijne owady na terenie Polski. W tym celu prowadzone są już rozmowy o możliwej współpracy z innymi ośrodkami naukowymi z Polski i Europy.
Rozszerzenie badań
W przyszłości planuję rozszerzyć swoje badania o kolejne patogeny transmitowane przez owady krwiopijne, które pojawiają się na terenie Europy i poszerzają zasięg występowania. Na terenie naszego kraju oprócz komarów występują liczne owady krwiopijne, które mogą być potencjalnymi wektorami groźnych patogenów. Planowana jest zatem analiza molekularna patogenów występujących na przykład u strzyżaków (Lipoptena) i krwiopijnych muchówek. Owady te mogą być wektorem dla Anaplasma phagocytophilum, Bartonella spp., Borellia spp., Francisiella i Rickettsia spp. Dane, które można będzie uzyskać, pomogą zwiększyć świadomość występowania patogenów transmisyjnych oraz posłużą epidemiologom i lekarzom przewidzieć ryzyko związane z ukłuciem przez krwiopijnego owada. Wyniki te mogą być kluczowe dla opracowania strategii zapobiegania zarażeniom oraz przygotowania personelu medycznego na pojawiające się nowe zagrożenia powodowane przez rzadkie lub wcześniej niewystępujące w Polsce czynniki chorobotwórcze. Realizacja kolejnego projektu wskazałaby m.in. miejsca największego ryzyka, pory roku, siedliska lub ogniska występowania patogenów. W świetle licznych doniesień, które docierają z całego świata, widzę konieczność poznania i opisania zagrożeń, jakimi mogą być wektory chorób transmisyjnych w Polsce, a projekt „Miniatura” jest wstępem do szeroko zakrojonych działań, których rezultatem będzie skuteczna ocena zagrożeń związanych z rzadkimi chorobami przenoszonymi przez krwiopijne stawonogi.
Przypis:
1. Projekt autorstwa dr Aleksandry Sędzikowskiej pod tytułem „Badania molekularne występowania patogenów wirusowych i bakteryjnych niebezpiecznych dla ludzi i zwierząt u komarów w Polsce” w listopadzie 2022 r. otrzymał dofinansowanie od Narodowego Centrum Nauki w szóstej rundzie konkursu „Miniatura 6”.
Materiał w „Menedżerze Zdrowia” opublikowano za zgodą i dzięki uprzejmości Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego – pierwotnie udostępniono go na stronie internetowej: www.wum.edu.pl/co-nowego-moga-przenosic-komary.
