Badanie przeprowadzone na gryzoniu przez ekspertów z Niemiec wykazało, że nie był on nosicielem groźnych patogenów odzwierzęcych, ale innego rodzaju mikroorganizmów. Badanie zostało opublikowane w Scientific Report i opisuje wnioski, jakie można wyciągnąć z tego zdarzenia dla zapobiegania chorobom.
Znalezienie szczupla na międzynarodowym locie między Miami a Berlem w 2017 r. zapoczątkowało badania naukowe, które ujawniły, jak łatwo patogeny mogą przekraczać granice dzięki transportowi lotniczemu. Zwierzę, schwytane po wylądowaniu i przekazane specjalistom z Instytutu Friedricha Loefflera (FLI), zostało poddane szczegółowej analizie przez ekspertów z Niemieckiego Centrum Badań nad Infekcjami (DZIF), której wyniki zostały opublikowane kilka dni temu w czasopiśmie Scientific Reports.
Incydent, który rozpoczął się od początkowej paniki na pokładzie międzynarodowego lotu, gdy pasażerowie zauważyli, że wśród pasażerów znajduje się gryzoń, stał się okazją do zbadania potencjału tych zwierząt jako nosicieli chorób, które mogą przenosić się do odległych miejsc właśnie z prędkością samolotu. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że ten konkretny osobnik nie był nosicielem żadnej niebezpiecznej choroby, chociaż był nosicielem niezbyt powszechnego dla tego gatunku patogenu.
Chociaż szczury, zwłaszcza gatunki Rattus rattus i Rattus norvegicus, od wieków towarzyszą ludzkości na statkach, pociągach i ciężarówkach, rozwój międzynarodowych połączeń lotniczych zwiększył prawdopodobieństwo nieumyślnego przemieszczania się tych zwierząt między kontynentami. Według profesora Rainera Ulricha, naukowca z DZIF w FLI i głównego autora badania, „szczury są prawdziwymi globtroterami. Gdziekolwiek ludzie podróżują lub transportują towary, szczury mogą podążać za nimi i przenosić swoje mikroby”.
Zespół naukowy zastosował kompleksowe podejście do wykrywania patogenów, które obejmowało hodowle bakteryjne, sekwencjonowanie o wysokiej wydajności, PCR, RT-PCR i serologię multipleksową. Protokół ten umożliwił analizę próbek różnych tkanek i krwi szczura, zarówno w FLI, jak i w laboratoriach stowarzyszonych z siecią NaÜPa-net. Analiza filogenetyczna potwierdziła, że zwierzę należało do linii 1 Rattus rattus, występującej na całym świecie, chociaż nie udało się ustalić jego dokładnego pochodzenia, szacowano, że mogło to być Dubaj lub prawdopodobnie Miami.
Wyniki badań przesiewowych były, według słów naukowców, uspokajające i wyjaśniające. Nie wykryto najbardziej przerażających patogenów odzwierzęcych związanych ze szczurami, takich jak hantawirus, Leptospira lub wirus zapalenia wątroby typu E szczura, co wskazuje, że ryzyko zakażenia dla pasażerów i załogi było bardzo niskie.
Jednak najbardziej istotnym odkryciem była obecność szczepu Staphylococcus aureus wrażliwego na metycylinę (SAMS) w nosie i jelitach zwierzęcia. Sekwencjonowanie całego genomu wykazało, że szczep ten był prawie identyczny z wariantami ludzkimi występującymi w Europie i Ameryce Północnej i zawierał geny unikania odpowiedzi immunologicznej specyficzne dla ludzi.
Dane te sugerują niedawne przeniesienie z ludzi na szczury i potencjalną możliwość przeniesienia odwrotnego. Profesor Ulrich podkreślił, że „zaskakujące nie było to, czego nie znaleźliśmy, ale to, co znaleźliśmy: szczep Staphylococcus aureus prawie identyczny z wariantami występującymi u ludzi. Dowodzi to, że szczury mogą zarazić się od nas patogenami i potencjalnie je przenosić”.
Naukowcy ustalili, że ta konkretna szczurzyca była całkiem zdrowym zwierzęciem, ponieważ pomimo tego, że była nosicielką S. aureus, zidentyfikowano u niej inne rodzaje bakterii i grzybów, które w większości były nieszkodliwymi komensalami, takimi jak Lactobacillus i Ligilactobacillus, a także patogenami oportunistycznymi, takimi jak Enterobacter cloacae i Klebsiella aerogenes. Analiza metagenomiczna pozwoliła również na wykrycie czterech nowych segmentów genomu wirusa z rodziny Picobirnaviridae, dotychczas mało zbadanej, dzięki czemu okazało się, że gryzoń ten wniósł istotny wkład w badania naukowe.
Badanie podkreśla, że fakt ten dostarczył kolejnej lekcji: ryzyko nie wynika wyłącznie z wykrytych patogenów, ale także z zdolności szczurów do przenoszenia mikroorganizmów na trasach globalnych w bardzo krótkim czasie. Podczas gdy w przeszłości gryzonie te podróżowały głównie statkami, obecnie dzięki lotnictwu komercyjnemu mogą przemierzyć trzy kontynenty w mniej niż 24 godziny. „Nasze odkrycia pokazują, że szczury nie są tylko miejskimi szkodnikami. Należy je traktować jako aktywnych uczestników globalnej sieci rozprzestrzeniania się patogenów” – podkreślił profesor Ulrich, zgodnie z komunikatem prasowym DZIF.
W wyniku tych badań autorzy zaproponowali standardowy protokół postępowania z zwierzętami podróżującymi na pokładzie samolotów, który obejmuje natychmiastowe schwytanie i izolację zgodnie z normami Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) i Międzynarodowego Stowarzyszenia Transportu Lotniczego (IATA), a także procedurę laboratoryjną służącą do kompleksowego wykrywania patogenów. W przypadku zidentyfikowania czynników wysokiego ryzyka, takich jak hantawirus, zaleca się natychmiastowe uruchomienie śledzenia kontaktów i dezynfekcji samolotu.
Analiza genetyczna szczura, zgodnie z badaniem, pozwoliła na sklasyfikowanie go w ramach globalnej linii rodowej, ale nie było możliwe określenie miejsca jego załadunku. Naukowcy uważają, że zwierzęta te mogą służyć jako wskaźniki stanu zdrowia ekosystemu i planują śledzić ich pochodzenie w przyszłych przypadkach za pomocą zaawansowanych technik genetycznych.
„Było to sygnałem alarmowym” – podsumował profesor Ulrich. „Pokazało, jak wrażliwy jest nasz połączony świat na rozprzestrzenianie się ukrytych patogenów. Ale pokazało również, że nauka może dostarczyć praktycznych rozwiązań”.
Praca została wykonana przez konsorcjum, w skład którego weszły FLI, Instytut Roberta Kocha, Uniwersytet Medyczny w Greifswaldzie, Uniwersytet w Lipsku, Universitätsmedizin Göttingen i inni partnerzy, przy wsparciu DZIF, wszyscy z Niemiec.
