MBARI-onderzoekers zijn gewend om windvlagen en woelige zeeën te trotseren terwijl ze hun hightech-apparatuur testen in Monterey Bay. Maar een recent veldexperiment in Yellowstone National Park zag MBARI-onderzoekers Kevan Yamahara en Roman Marin III hordes toeristen en kuddes elanden ontwijken terwijl ze op zoek waren naar 'hersenetende amoeben'.

Dit klinkt misschien als de verhaallijn voor een slechte B-film, maar voor Yamahara en Marin was het gewoon een nieuwe kans om de waterafnamemogelijkheden van MBARI's Environmental Sample Processor (ESP) te testen. Al meer dan 10 jaar, ESP's zijn gebruikt om automatisch watermonsters te verzamelen en te verwerken van Nieuw-Zeeland tot Monterey Bay tot Lake Erie tot de Golf van Maine.

Het Yellowstone-experiment maakt deel uit van een gezamenlijke inspanning met de U.S. Geological Survey (USGS) en de Montana State University om een ​​kleine amoebe te bestuderen, Naegleria fowleri. Deze amoebe wordt gevonden in warme tot hete zoetwaterlichamen over de hele wereld, en komt relatief veel voor in het zuiden van de VS. Het komt ook af en toe voor in warmwaterbronnen, waterkokers, en neti-potten.

Als u water met Naegleria fowleri in uw neus krijgt, er een kans is dat de amoeben via uw sinuszenuw naar uw hersenen migreren, waar ze zenuwcellen beginnen te consumeren. De eerste symptomen, inclusief hoofdpijn, misselijkheid, braken, en een stijve nek, verschijnen in ongeveer vijf dagen. Over vijf dagen ben je waarschijnlijk dood (het sterftecijfer is 97 procent).

Gelukkig, hoewel Naegleria-amoeben veel voorkomen, herseninfecties zijn zeldzaam. Volgens de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC), tussen 2007 en 2016 waren slechts 40 mensen in de Verenigde Staten besmet met Naegleria fowleri.

Volgens het CDC, "Er zijn geen snelle, gestandaardiseerde testmethoden om Naegleria fowleri in water te detecteren en te kwantificeren... Het kan weken duren om de amoebe te identificeren, maar nieuwe detectietests zijn in ontwikkeling." De USGS werkt mee aan het ontwikkelingsproces, wat aansluit bij een grotere inspanning van USGS om geautomatiseerde watermonitoringsystemen op stroommeters in het hele land te plaatsen.

Dat is waar de ESP uiteindelijk van pas kan komen, niet alleen bij het monitoren van ziekteverwekkende organismen zoals Naegleria, maar ook bij het verzamelen van milieu-DNA dat kan worden gebruikt om de aanwezigheid van zebramosselen en andere invasieve soorten te detecteren. (Milieu-DNA is genetisch materiaal dat door organismen in hun omgeving wordt afgegeven via normale biologische processen zoals urineren of een slordige huid.)

In het recente veldexperiment MBARI-onderzoekers gebruikten twee verschillende soorten ESP's om watermonsters uit de Gardner-rivier te verwerken, dicht bij de grens tussen Montana en Wyoming. Een kleine, draagbaar, ESP van de derde generatie werd in het veld uitgevoerd om rechtstreeks uit de rivier genomen monsters te filteren en te verwerken. Een oudere, ESP van de tweede generatie werd geïnstalleerd aan de Montana State University en gebruikt om watermonsters te verwerken die de onderzoekers in mandflessen uit de rivier meenamen.

Nadat de ESP's de watermonsters hadden verwerkt en gefilterd, onderzoekers verwijderden filters uit de ESP's en stuurden ze naar USGS- en CDC-labs voor verdere verwerking en testen voor Naegleria.

Hoewel Marin en Yamahara genoten van het landschap van Yellowstone, het was hard werken om van en naar de rivier te wandelen met batterijen en zwaar materieel, om nog maar te zwijgen van 60 liter water. In aanvulling, het stuk rivier waar het team de watermonsters verzamelde, bleek een behoorlijk drukke plek te zijn. Tijdens het verzamelen van watermonsters, het team moest werken rond reizigers die massaal naar de rivier trekken om van het warme water te genieten, blijkbaar niet bezorgd over het (waarschijnlijk kleine) risico dat hun hersenen worden geïnfecteerd door amoeben. Meer inspirerend was een kudde elanden die in en uit het bemonsteringsgebied dwaalde, zich niet bewust van zowel de onderzoekers als de toeristen.

Dit proefproject, gefinancierd door een USGS Innovation Center-subsidie, is slechts de eerste in een reeks tests om te bepalen of de ESP door de USGS kan worden gebruikt om wateren in de Verenigde Staten te bewaken. Als een migrerende zalm, de ESP is begonnen zijn weg uit de oceaan te vinden en in zoetwaterstromen en meren ver landinwaarts. Als het infecties kan helpen voorkomen door hersenetende amoeben, zo veel beter!