במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת PLOS ביולוגיה, חוקרים מתאימים זן של כינים בגוף האדם למזין ממברנות כדי לחקור את דינמיקת הזיהום שלו עם Yersinia pestisהגורם הסיבתי של המגיפה.
לימוד: Yersinia pestis יכול להדביק את בלוטות פאולובסקי של כינים בגוף האדם ולהועבר על ידי נשיכת כינה. קרדיט תמונה: PPK_studio / Shutterstock.com
האם ניתן להידבק בכינים Y. pestis?
כינים לגוף האדם, הידוע גם בשם Pediculus humanus humanus, הם טפילים המזינים דם המשגשגים בתנאים של היגיינה לקויה. הם וקטורים ידועים לפתוגנים כמו ברטונלה קווינטנה, Borrelia recurrentisו Rickettsia prowazekii; עם זאת, תפקידם בשידור י פסטיס שנוי במחלוקת.
למרות שפרעושים וחולדות מעורבים באופן מסורתי הם וקטורים מבוססים, מחקרים עדכניים מראים כי כינים אנושיות עשויות גם להעביר מגיפה, וכתוצאה מכך, ייתכן שהן היו מעורבות במגפות קודמות, כולל המגיפה השחורה.
עדויות ניסיוניות מראות כי כינים יכולות להידבק ב י פסטיס, במיוחד ברמות בקטרימיה גבוהות, ומעבירים את החיידק; עם זאת, היעילות ושיעורי ההישרדות שלהם לאחר ההדבקה משתנים. ניסויים קודמים דיווחו על שיעורי העברה נמוכים, בעוד שמחקרים עדכניים יותר באמצעות כינים מותאמות לארנב הראו העברה גבוהה יותר אך תמותה מהירה של כינים.
לפיכך, יש צורך במחקר נוסף כדי להבהיר את תפקידן של כיני הגוף בהעברת מגפה, כולל מינונים מינימליים של זיהומים, משך ההדבקה ומנגנוני העברה. כדי להתמודד עם הפער הזה, החוקרים במחקר הנוכחי השתמשו במודל כיני גוף מותאם למזין קרום כדי להעריך את יכולת הווקטור של כינים עבור י פסטיס.
לגבי המחקר
זן סן פרנסיסקו של כינת גוף אנושית שימש במחקר. העברה ישירה ומעוכבת שימשו שניהם כדי לחקור את יכולת הווקטור של כיני הגוף י פסטיס. שיעורי הדבקה בכינים, תמותה, העברת חיידקים ונשירת צואה נבדקו במשך שבוע.
זנים מהונדסים של י פסטיס, י. פסאודו-שחפתאו אי קולי זנים המבטאים mCherry בודדו על צלחות אגר דם ותופחו במרק עירוי מוח-לב. נעשה שימוש במיקרוסקופ פלואורסצנטי ואימונוהיסטוכימיה (IHC) כדי לחקור את אתרי הקולוניזציה של י פסטיס בכיני גוף ובמנגנוני העברה בסיסיים.
יעילות ההעברה של החיידק עם תקופות האכלה שונות הנעות בין שלוש ל-20 שעות נקבעה והשוו בכינים הנגועים בבלוטת Pawlowsky (PG) ובכינים הנגועות במעיים בלבד. מינוני דם זיהומיות משתנים החל מ-104 עד 107 יחידות יוצרות מושבות (CFUs)/ml שימשו כדי לדמות בקטרמיה אנושית לצורך ניתוח.
נקבעה רמת הבקטרמיה המינימלית הנדרשת לזיהום כרוני בכיני גוף ובקולוניזציה של PG. פוטנציאל ההדבקה וההעברה של זני חיידקים שונים, כולל י פסטיס ו אי – קולינבדקו גם בכינים בגוף האדם.
ממצאי המחקר
קבוצת ההעברה המושהית הראתה שיעורי זיהום, תמותה ושיעורי העברה גבוהים יותר אך לא מובהקים. שני התרחישים הוכיחו כי כיני הגוף עלולות להידבק באופן כרוני ולהעביר ביעילות י פסטיסעם יעילות השידור שלהם נשארת יציבה או משתפרת עד היום השביעי למרות זאת י פסטיס-תמותה נגרמת.
שלושה דפוסי לוקליזציה של Y. pestis נצפו בכינים: ללא חיידקים ניתנים לזיהוי, חיידקים רק במעי הביניים וחיידקים בראש עם או בלי נוכחות של מעי בינוני. כ-14% מהכינים הנגועות פיתחו דלקות ראש ב-PGs, כאשר מבנים אלו משוערים לסייע בשימון חלקי הפה. י פסטיס נמצא ב-PGs ובצינורות שלהם דרך IHC, ובכך תומך בתפקידם בהעברת החיידקים.
רק כינים עם דלקות PG מועברות י פסטיס במהלך תקופת האכלה של שלוש שעות, עם חציון של 68 CFU שהחלימו. באופן השוואתי, במהלך מבחני האכלה של 20 שעות, כינים שנגועות ב-PG העבירו באופן עקבי CFUs גבוה יותר עם חציון של 2,000 CFU/כינה בהשוואה לכינים במעיים בלבד.
לאחר הבדיקה, כל הכינים שנגועות ב-PG נשארו נגועות, בהשוואה ל-75% בלבד מהכינים האמצעיות בלבד. י פסטיס נמצא בראשן של כל הכינים הנגועים ב-PG, ובכך מצביע על כך שזיהום PG משפר את יעילות ההעברה.
רמת בקטרמיה מינימלית של 1.2 על 105 נדרש CFU/ml עבור י פסטיס לגרום באופן מהימן לזיהום כרוני בכינים בגוף עם התיישבות PG לאחר מכן. בעוד זיהום כרוני נצפה בשיעור של 58% ב-108 CFU/ml, זיהום PG והעברה התרחשו ברמות בקטרמיה מעל או שווה ל-107 CFU/ml. פוטנציאל העברה צואה נצפה אפילו בבקטרמיה נמוכה.
זיהום כרוני של כינת הגוף התרחשה בטווח הנפוץ בדיווחי מקרים קליניים, בעוד שזיהום PG התרחש בטווח העליון של בקטרמיה של מגפה אנושית. עם זאת, כל זני החיידקים שנבדקו יכולים להתיישב ביניים של כיני הגוף; רק Yersinia spp. יכול להדביק PGs. שיעורי ההדבקה וההעברה היו דומים בין כל זני החיידקים.
מסקנות
המחקר הנוכחי מספק ראיות חזקות התומכות בתפקידן של כינים בגוף האדם בתור וקטורים פוטנציאליים להעברת מגיפות. עם צריכת הדם הגדולה יותר, האכלה תכופה והיעדר גנים חיסוניים מרכזיים, כינים בגוף האדם נדבקות ביעילות על ידי ומעבירות י פסטיס.
התפרצויות היסטוריות, המתואמות עם שיא פעילות פרעושים של מכרסמים, מצביעות על כך שייתכן כי כיני הגוף תרמו באופן משמעותי להעברת המגפה בתנאים ספציפיים. לפיכך, ממצאי המחקר מדגישים את החשיבות של התחשבות במספר וקטורים בגיבוש אסטרטגיות לבקרת מחלות.
