Ticks that carry Lyme disease found in Eastern US national parks

Lyme disease has been spreading across the United States over the past several decades, and a new study has confirmed that ticks carrying the disease are present in eastern national parks.

According to the study published in the Journal of Medical Entomology, researchers from the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) and the National Park Service (NPS) collected ticks along hiking trails in nine eastern national parks. They found ticks (Ixodes scapularis), also called deer ticks, infected with the bacteria that causes Lyme disease in all nine parks. The study is the first to confirm the presence of these ticks, which researchers already suspected because Lyme disease has been reported in the region.

"We know Lyme disease is increasing both in numbers of infections and in geographic range in the United States," said Tammi Johnson, one of the researchers from the CDC. "This is the first large-scale survey in multiple national parks, and though suspected, it had not been previously confirmed that ticks in many of these parks were infected. It's quite likely that ticks infected with Lyme disease spirochetes are present in other parks in Lyme disease endemic areas, too."

This new discovery shouldn't come as a surprise, according to the study's authors.

"These tick-borne diseases occur in this area of the country," continued Danielle Buttke, a study co-author from the NPS. "Having local information about real-time risk can help motivate visitors to reduce that risk."

And how can park visitors reduce that risk? Here are some of the best ways, according the CDC and NPS:

• Use repellents that contain 20-30 percent DEET on exposed skin and clothing.
• Use products that contain permethrin on clothing.
• Shower within two hours of leaving a tick-prone area to wash off ticks that may be crawling on you.
• Check yourself for ticks and remove attached ticks.
• Dry clothes in a dryer on high heat for 10 minutes to kill any ticks on your clothing.
• Check pets and gear for ticks.
• Hike in the center of trails.
• Avoid sitting down or leaning on logs or bushes along the trail.

"The results of this study serve as a reminder that, while enjoying the parks, visitors can and should take steps to help protect themselves and their loved ones from tick and other bites," said Johnson.

Buttke also wants to make sure potential visitors know they shouldn't be scared to visit the parks, and the positives of parks still outweigh the risk of Lyme disease.

"Tick-borne diseases are preventable and treatable," she said. "They are a serious public health problem, but the burden of chronic diseases such as heart disease, diabetes, and poor mental health is so much greater, and all have the potential to be improved by being active in the great outdoors."

Furthermore, the NPS is actively working to help protect visitors through prevention efforts and research.

"We have an active tick-borne disease prevention program, which includes education for both visitors and employees," said Buttke. "We are also currently involved in research to better understand why tick-borne disease is expanding on such a dramatic scale."

Для самок комаров два набора датчиков запахов лучше, чем один

Биологи, изучающие «нос» малярийного комара, обнаружили, что он содержит вторичный набор датчиков запахов, которые, кажется, специально настроены для обнаружения людей. Открытие может помочь усилиям по выяснению того, как насекомые нацелены на людей и создают для них предпочтение.

Если бы вы могли заглянуть в сознание самки комара, вы обнаружили бы, что в ее мире доминирует скорее запах, чем зрение или звук.

Она следует за дуновением углекислого газа, выдыхаемого животными, чтобы найти потенциальную добычу. Когда она нацеливается на мишень, она использует запахи тела животного, чтобы решить, является ли это желательным хозяином. После того, как она напьется кровью, она должна воспроизводиться, она следует за запахом застоявшейся воды, чтобы найти место для откладки яиц.

Ее тонкие усики, хоботок и пара придатков рта, называемые пальпами, делают это возможным. Они покрыты крошечными полыми сенсорными волосами, называемыми сенсиллой, которые заполнены впечатляющим набором датчиков запахов, которые могут различать тысячи различных ароматических соединений.

За последние 15 лет, команда биологов из Университета Вандербильта изучала семьи 79 рецепторов одорантов (ORs) у малярийного комара (Anopheles gambiae) в надежде найти лучшие, отпугиватели и приманки, которые можно использовать для предотвращения распространения малярии и других переносимых комарами заболеваний.

Поскольку исследователи скрупулезно определили специфические соединения, которые запускали эти рецепторы, они были удивлены что Малярийный ОРС не отвечает на многие вонючие человеческие запахи, что они знают, что комары могут обнаружить.

Ученые считают, что теперь у них есть хоть одна из причин такого несоответствия. В статье, опубликованной в начале этого года в журнале Scientific Reports, сообщается, что малярийный комар имеет вторую полную систему датчиков запахов, обнаруженную пять лет назад у плодовой мушки (Drosphila melanogaster), которая специально настроена, по крайней мере, на два человеческих химических сигнала, которые не могут быть обнаружены системой OR насекомого. Поэтому взрослые самки используют эту вторую систему датчиков запахов для поиска человеческой добычи.

«Это похоже на более примитивную обонятельную систему, которую малярийные комары используют для обнаружения людей», - сказал профессор биологических наук Корнелиус Вандербильт (Laurence Zwiebel), который руководил исследованием. «Он заполняет существеные пробелы в хемосенсорном восприятии комара, которые не обеспечиваются системой OR».

В серии обширных и кропотливых экспериментов, выполненных для его старшей дипломной работы, студент Стивен Л. Дерриберри (теперь студент Медицинской школы Вандербильта), наряду с профессором-исследователем Джейсоном Питтсом, преуспел в функциональной характеристике трех из этих различных датчиков, называемых ионотропными рецепторами (IR), у малярийных. Исследователи установили, что уникальные комбинации IRs отвечают двум классам соединений, которые содержатся в человеческом поту: карбоновые кислоты, которые придают уксусный запах и производные аммиака, называемые аминами.

"Проект Стефана был сложнее, чем просто поиск иголки в стоге сена", - сказал Цвибель. "Это было больше похоже на поиск иголки в огромном стоге сена, потому что мы понятия не имели, что молекулы одоранта могут спровоцировать IK системы. Еще хуже то, что мы не знаем, какие комбинации ИК-рецепторов могут быть задействованы."

Ученые не понимают, что такое IR-система. Например, они думают, что комары могут также использовать это древнее семейство белков для обнаружения инфракрасного излучения и уровня влажности.

Одним из показателей важности обонятельной системы является количество связей, которые она имеет с мозгом. По этой мере система OR является самой важной, потому что у нее больше нейронов, которые связывают ее с мозгом комара, но инфракрасная система работает на втором.

«Комар представляет собой чрезвычайно сложный организм», - сказал Питтс. «Они используют комбинацию тонко настроенных обонятельных систем, чтобы определить местонахождение их жертв. Сейчас мы нашли две из этих систем, но, исходя из того, что мы знаем о геноме комара, мы думаем, что есть другие, которых мы еще не идентифицировали».

«Несмотря на все проведенные нами исследования, мы все еще не до конца выяснили, как комары идентифицируют и, что еще более важно, развивают предпочтение людей», - заметил Цвибель.

Раннее предупреждение: Нынешняя японская вакцина против энцефалита может не защитить

Вирус японского энцефалита (JEV) является ведущей причиной вирусного энцефалита (инфекции головного мозга) в Азии. Специфического лечения японского энцефалита (JE), который может привести к смерти или серьезной длительной инвалидности, не существует, и ВОЗ рекомендует вакцинацию JEV во всех областях, где заболевание признается приоритетом общественного здравоохранения. Исследование, опубликованное в PLOS «Заброшенные тропические болезни», утверждает, что существующие вакцины могут не защитить людей от нового штамма вируса.

По оценкам, около 3 миллиардов человек живут в 24 странах Юго-Восточной Азии и Западной части Тихого океана, где вирус присутствует. Вирусы JE имеют разные «ароматы»: существует пять разных генотипов (G1-G5), определяемых различиями в гене «конверта», который кодирует белки, покрывающие поверхность вируса. Штамм G5 был первоначально выделен у пациента и описан в 1951 году, но затем не был замечен до тех пор, пока не был найден недавно (в 2009 году) в Китае, а затем в Корее.

Нет никакого специального лечения против вируса JE, но ряд вакцин используется для защиты местного населения и туристов. Все вакцины основаны на штаммах вируса G3 и, как было показано, хорошо работают против штаммов G1-G4. Однако их эффективность против ранее редкого, но, возможно, вновь возникающего штамма G5 не ясна.

Годун Лян из Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний в Пекине, Китае и его коллеги первыми сообщили о повторном появлении штамма G5. В этом исследовании они сравнивали вирусы G3 и G5 и проверили, может ли вакцина, широко используемая в Китае, защищать от вирусов G5.

Найдя два штамма, сходные по своей способности вызывать заболевания у мышей, исследователи вакцинировали мышей и проверили, действительно ли они были защищены от дозы вируса, которая была бы смертельной для непривитых животных. Они обнаружили, что вакцина (G3) защитила всех мышей от летального заражения вирусом G3, но только 50% мышей, зараженных вирусом G5, выжили.

Далее исследователи искали инактивирующие (или нейтрализующие) антитела у вакцинированных двухлетних детей. Они исследовали образцы крови от 26 детей, которые были собраны как до, так и через 28 дней после вакцинации JE. После вакцинации они смогли обнаружить нейтрализующие антитела против штаммов G3 у всех детей, но только 35% из них также имели антитела, которые могли нейтрализовать штаммы G5.

Наконец, исследователи спрашивали, действительно ли у людей, которые были инфицированы JEV (предположительно с штаммами, отличными от G5), и развившегося энцефалита были антитела, которые могли бы нейтрализовать либо G3, либо G5 штаммы. Анализируя образцы 45 клинически диагностированных пациентов с JE, они обнаружили, что, хотя у всех пациентов были нейтрализующие антитела против штаммов G3, только 29 из 45 пациентов (64%) обладали способностью нейтрализовать штаммы G5. Большинство из них были пожилыми пациентами; менее чем у половины пациентов детского возраста (до 15 лет) имели нейтрализующие антитела против вируса G5.

Эти результаты свидетельствуют о том, что существующие вакцины обеспечивают только частичную защиту от штаммов G5 JEV. Более того, естественное заражение другим штаммом может не защитить от последующей инфекции G5, особенно у детей.

Больше видов москитов, чем считалось ранее, могут передавать вирус Зика.

В соответствии с новой прогностической моделью, созданной экологами в Университете Джорджии и Институтом экосистемных исследований Кэри, вирус Зика может быть передан большим количеством видов москитов, чем те, которые известны в настоящее время. Их результаты, опубликованные в журнале eLife, предлагают список из 26 дополнительных потенциальных кандидатов, в том числе семь, которые происходят в континентальной части Соединенных Штатов, которые, по мнению авторов, должны стать первоочередной задачей для дальнейших исследований.

"Самый большой главный вывод заключается в том, что эти виды, которые мы должны определить приоритеты", - сказал ведущий Автор Мишель в. Эванс, докторант УГА в области экологии и охраны природы. «Тем более, что мы находимся в более медленной части сезона комаров, сейчас настало время наверстать упущенное, поэтому мы подготовились к лету».

Ориентация потенциальных векторов Зики - видов, которые могут передавать вирус от одного хозяина к другому - является насущной необходимостью, учитывая ее взрывное распространение и связанные с этим разрушительные последствия для здоровья. Это также отнимает много времени и дорого, требует сбора комаров в пострадавших районах, проверки их на наличие вирусов и проведения лабораторных исследований.

Новая модель может упростить начальный этап выявления векторов Зика.

«То, что мы сделали, - составили список потенциальных кандидатов-кандидатов на основе ассоциаций с вирусами, которые у них были в прошлом, а также другие черты, характерные для этого вида», - сказал соавтор статьи Кортни C. Мердок, доцент в Школе ветеринарной медицины УГА и Экологической школы Одум. «Это позволяет нам иметь прогностическую основу для эффективного получения списка видов-кандидатов без необходимости поиска вслепую».

Исследователи разработали свою модель, используя машинное обучение, форму искусственного интеллекта, которая особенно полезна для поиска закономерностей в больших и сложных наборах данных. Он основывается на работе, проделанной соавтором Барры А. Хан из Института Кэри, которая использовала аналогичные методы для прогнозирования резервуаров с заболеваниями летучих мышей и грызунов на основе признаков жизненного цикла.

Данные, использованные в модели, включают информацию о признаках флавивирусов - семьи, которая включает в себя Зику, желтую лихорадку и лихорадку денге, - и всех видов москитов, которые когда-либо были с ними связаны. Для видов комаров они включали общие черты, такие как подрод и географическое распределение, а также признаки, относящиеся к способности каждого вида передавать болезни, такие как близость к человеческим популяциям, обычно ли они кусают людей и сколько различных вирусов они, как известно, передают .

Что касается вирусов, то в число признаков входит то, сколько различных видов комаров они заражают, независимо от того, когда-либо они заражали людей, и от тяжести тех болезней, которые они вызывают.

Анализируя известные пары комаров-москитов, исследователи обнаружили, что определенные черты были сильными предикторами того, будет ли образовываться связь. Наиболее важными из них для комаров были подрод, континенты, на которых он происходил, и количество вирусов, которые он смог передать. Для вирусов наиболее важной чертой было число видов москитов, способных действовать как вектор.

Основываясь на том, что они узнали, они использовали модель для проверки комбинации вируса Зика со всеми видами комаров, которые, как известно, передают по крайней мере один флавивирус. Модель нашла 35 предсказанных векторов Зика, в том числе 26 ранее неизвестных возможностей.

Основываясь на том, что они узнали, они использовали модель для того чтобы испытать сочетание вируса Зика со всех видов комаров известно, для того чтобы передать по крайней мере один флавивирусами. Модель нашли 35 предсказанных векторов Зика, в том числе 26 ранее неподозреваемых возможностей.

Семь из этих видов встречаются в континентальной части США с диапазонами, которые в некоторых случаях отличаются от диапазонов известных векторов. Эванс и Мэрдок решительно предостерег против, полагая, что это означает, что Зика распространится по всем этим районам.

«Мы действительно рассматриваем только векторную компетентность, которая является лишь малой частью риска заболевания», - сказал Эванс. «Это один из многих факторов, и даже не самый важный. Хочу подчеркнуть, что все это всего лишь прогнозы, которые должны быть подтверждены эмпирической работой. Мы предполагаем, что людям, которые выполняют эту работу следует сосредоточить внимание сначала на эти виды", - сказала она.

Клещи, которые несут болезнь Лайма, обнаружены в восточных национальных парках США

Болезнь Лайма распространялась по Соединенным Штатам в течение последних нескольких десятилетий, и новое исследование подтвердило, что клещи, переносящие заболевание, присутствуют в восточных национальных парках.

Согласно исследованию, опубликованному в Журнале медицинской энтомологии, исследователи из Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Службы национальных парков (NPS) собирали клещи вдоль пешеходных троп в девяти восточных национальных парках. Они обнаружили клещей (черноногий клещ), также называемых клещами оленей, инфицированных бактериями, вызывающими болезнь Лайма во всех девяти парках. Исследование является первым, кто подтвердил наличие этих клещей, о которых исследователи уже подозревали, поскольку болезнь Лайма была зарегистрирована в регионе.

«Мы знаем, что болезнь Лайма растет как в числе инфекций, так и в географическом диапазоне в Соединенных Штатах», - говорит Тамми Джонсон, один из исследователей из CDC. «Это первый крупномасштабный опрос в нескольких национальных парках, и, хотя подозревается, ранее не было подтверждено, что клещи во многих из этих парков были инфицированы. Вполне вероятно, что клещи, инфицированные спирохетами болезни Лайма, присутствуют в других парках в Болезнь Лайма также является эндемическим заболеванием ».

По словам авторов исследования, это новое открытие не должно вызывать удивления.

«Эти клещевые болезни происходят в этой области страны», - продолжила Даниэль Баттке, соавтор исследования из NPS. «Наличие местной информации о риске в реальном времени может помочь мотивировать посетителей уменьшить этот риск».

И как посетители парка могут снизить этот риск? Вот некоторые из лучших способов, согласно CDC и NPS:

• Используйте репелленты, которые содержат 20-30 процентов ДЭТА на открытые участки кожи и одежду.
• Использовать средства, содержащие перметрин, на одежде.
• Душ в течение двух часов после выхода из зоны, подверженной клещами, чтобы смыть клещей, которые могут быть на вас.
• Проверьте себя на наличие клещей и удалите найденных клещей.
• Сушите одежду в сушилке на высокой температуре в течение 10 минут, чтобы убить любые клещей на вашей одежде.
• Проверяем домашних животных и инвентарь на наличие клещей.
• Походу в центре тропы.
• Избегайте сидеть или опираться на бревна или кусты вдоль тропы.

«Результаты этого исследования служат напоминанием о том, что, наслаждаясь парками, посетители могут и должны принять меры, чтобы защитить себя и своих близких от клещей и других укусов», - сказал Джонсон.

Баттке также хочет удостовериться, что потенциальные посетители знают, что им не стоит бояться посещать парки, а положительные стороны парков все еще перевешивают риск болезни Лайма.

«Клещевые болезни можно предотвратить и излечить», - сказала она. «Они представляют серьезную проблему для общественного здравоохранения, но бремя хронических заболеваний, таких как болезни сердца, диабет и плохое психическое здоровье, намного выше, и все они могут быть улучшены благодаря активному действию на открытом воздухе».

Кроме того, NPS активно работает, чтобы помочь защитить посетителей посредством профилактических мероприятий и исследований.

«У нас есть активная программа профилактики болезней, связанных с клещами, которая включает в себя образование для посетителей и сотрудников», - сказал Баттке. «Мы также в настоящее время участвуем в исследованиях, чтобы лучше понять, почему клещевая болезнь расширяется в таких драматических масштабах».