science >> Wetenschap >  >> Biologie

Studie identificeert nieuwe malariaparasieten in wilde bonobo's

Een vrouwelijke bonobo van de Hali-Hali-gemeenschap in het Kokolopori Bonobo-reservaat (Democratische Republiek Congo) ontspant op een tak (leden van de Hali-Hali-gemeenschap droegen fecale monsters bij voor dit onderzoek). Krediet:Alexander Georgiev

Malaria parasieten, hoewel wijdverbreid onder wilde chimpansees en gorilla's, zijn niet aangetroffen bij bonobo's, een chimpansee neef. Redeneren dat eerdere studies mogelijk geïnfecteerde bonobo-populaties hebben gemist, een team onder leiding van Beatrice Hahn, MD, een professor in de microbiologie aan de Perelman School of Medicine aan de Universiteit van Pennsylvania, een uitgebreider onderzoek gedaan, zowel het aantal als de plaatsen waar ze wilde bonobo-populaties hebben bemonsterd. Hoewel ze bewijs zagen van een nieuwe malariasoort bij bonobo's, het was beperkt tot een klein deel van hun assortiment. Het team publiceerde hun bevindingen in Natuurcommunicatie deze week.

Het laboratorium van Hahn bestudeert apenverwanten van menselijke ziekteverwekkers zoals HIV en malaria om meer inzicht te krijgen in de microben die deze ziekten bij mensen veroorzaken. Afrikaanse niet-menselijke primaten zijn zeer bedreigd en vereisen niet-invasieve bemonsteringsmethoden om inzicht te krijgen in hun gezondheid. Het team van Hahn heeft een gevoelige test geperfectioneerd waarmee ze genetische informatie over malariaparasieten kunnen verkrijgen uit uitwerpselen van apen die op de bosbodem zijn verzameld.

"Het was gewoon niet logisch om enig bewijs van malaria te vinden bij wilde bonobo's, aangezien bonobo's in gevangenschap vatbaar zijn voor deze infectie, " zei Hahn. "We zoeken naar biologische mazen om de levensgeschiedenis van deze ziekteverwekkers mogelijk te exploiteren om beter te begrijpen hoe ze overgaan op mensen."

Volgens het World Malaria Report, er waren 214 miljoen gevallen van malaria wereldwijd in 2015 en 438, 000 sterfgevallen door de ziekte - een daling van 37 en 60 procent, respectievelijk, sinds 2000. Toch er moet meer worden gedaan om de parasiet te bestrijden, vooral omdat de barrières die overdracht tussen soorten voorkomen niet goed worden begrepen.

Het team van Hahn ontdekte dat bonobo's, in feite, vatbaar voor een grote verscheidenheid aan Plasmodium-malariaparasieten, waaronder een voorheen onbekende Laverania-soort die specifiek is voor bonobo's. (Laverania-parasieten zijn naaste verwanten van de menselijke malariaparasiet P. falciparum.) Wilde bonobo's komen voor in de bossen van Centraal-Afrika, ten zuiden van de rivier de Congo in de Democratische Republiek Congo (DRC). Echter, natuurlijke infectie werd alleen gedetecteerd in het meest oostelijke deel van het bonobo-bereik.

"Het lijkt waarschijnlijk dat deze parasieten samen met Afrikaanse apen zijn geëvolueerd, wat suggereert dat de voorouders van bonobo's besmet waren, en wat impliceert dat de meeste in het wild levende gemeenschappen van bonobo's op de een of andere manier hun malariaparasieten hebben verloren, " zei co-auteur Paul Sharp, doctoraat, een evolutionair bioloog van de Universiteit van Edinburgh.

Een vrouwelijke bonobo van de Hali-Hali-gemeenschap in het Kokolopori Bonobo-reservaat (Democratische Republiek Congo) voedt zich met zaden van een Afrikaanse palissanderboom. Het zaad is zichtbaar tussen haar lippen; bonobo plant dieet werd beoordeeld als onderdeel van deze studie. Krediet:Alexander Georgiev

De onderzoekers testten 1, 556 fecale monsters van 11 veldlocaties en identificeerden een hoge prevalentie van Laverania-infecties in een gebied genaamd Tshuapa-Lomami-Lualaba (TL2), een afgelegen gebied in het oosten van de DRC.

Tot voor kort, er waren zes bekende Laverania-aapsoorten die een strikte gastheerspecificiteit (associatie met een enkele gastheersoort) vertoonden in wilde populaties - drie bij chimpansees en drie bij westelijke gorilla's. In 2010, Hahn en collega's ontdekten dat gorilla's de oorsprong waren van de menselijke malariaparasiet Plasmodium falciparum , de meest voorkomende en dodelijke malariaparasiet die mensen infecteert.

Een verrassende bevinding van de huidige studie was dat TL2-bonobo's P. gaboni herbergen, die voorheen alleen bij chimpansees werd aangetroffen, evenals een nieuwe Laverania-soort, genoemd P. lomamiensis , als erkenning voor het onlangs opgerichte Lomami National Park. Het team probeerde de redenen voor de afwezigheid van Plasmodium op de meeste bonobovelden te achterhalen. Echter, noch de seizoensgebondenheid van de parasieten, noch de populatiestructuur van bonobo's konden verklaren wat ze zagen.

"Voor nu, de geografische beperking van bonobo Plasmodium infectie blijft een mysterie, " zei co-eerste auteur Weimin Liu, doctoraat, een senior onderzoeker in het laboratorium van Hahn.

"We moeten de oorzaken nog identificeren, " zei co-eerste auteur Scott Sherrill-Mix, doctoraat, een postdoctoraal onderzoeker van het Hahn-lab. "We hebben gekeken naar welke planten bonobo's eten en welke soorten bacteriën hun darmmicrobioom vormen, maar deze konden de afwezigheid van niet verklaren Plasmodium van de meeste bonobo-sites. Van dit, we vermoeden dat er factoren zijn die de overdracht van parasieten beïnvloeden."

Terwijl wetenschappers nadenken over hoe malaria uit de menselijke populatie kan worden geëlimineerd, Hahn merkt op dat het belangrijk is om meer te weten over deze aapparasieten, welke factoren van invloed zijn op hun distributie en gastheerspecificiteit, en of er omstandigheden zijn waaronder een van hen weer in mensen zou kunnen springen. Hahn weet waarover ze spreekt. In 2006, haar laboratorium en medewerkers bevestigden dat het virus dat verantwoordelijk is voor de aids-pandemie bij mensen van chimpansee-oorsprong is.