science >> Wetenschap >  >> Biologie

Het overdrachtspotentieel van vliegen kan groter zijn dan gedacht, onderzoekers zeggen:

Onderzoekers gebruikten een scan-elektronenmicroscoop om te ontdekken waar bacteriecellen en deeltjes zich hechten aan het vliegenlichaam. De elektronenmicroscoop legt een close-up van de kop van een bromvlieg op deze foto vast. Krediet:Ana Junqueira en Stephan Schuster

Vliegen kunnen meer zijn dan vervelende picknickcrashers, ze kunnen krachtige pathogene dragers zijn, te, aldus een internationaal team van onderzoekers.

In een studie van de microbiomen van 116 huisvliegen en bromvliegen uit drie verschillende continenten, onderzoekers vonden, in sommige gevallen, deze vliegen droegen honderden verschillende soorten bacteriën, waarvan vele schadelijk zijn voor de mens. Omdat vliegen vaak dicht bij mensen leven, wetenschappers hebben lang vermoed dat ze een rol speelden bij het dragen en verspreiden van ziekten, maar deze studie die oorspronkelijk werd geïnitieerd aan het Eberly College of Science van Penn State, voegt verder bewijs toe, evenals inzicht in de omvang van die dreiging.

"We zijn van mening dat dit een mechanisme voor de overdracht van ziekteverwekkers kan aantonen dat door volksgezondheidsfunctionarissen over het hoofd is gezien, en vliegen kunnen bijdragen aan de snelle overdracht van ziekteverwekkers in uitbraaksituaties, " zei Donald Bryant, Ernest C. Pollard hoogleraar biotechnologie en hoogleraar biochemie en moleculaire biologie, Penn State.

Volgens Stephan Schuster voormalig hoogleraar biochemie en moleculaire biologie, Penn staat, en nu onderzoeksdirecteur aan de Nanyang Technological University, Singapore, de onderzoekers waren in staat om de microbiële inhoud van individuele lichaamsdelen van vliegen te onderzoeken, inclusief poten en vleugels. De poten lijken de meeste microbiële organismen van het ene oppervlak naar het andere over te brengen, hij voegde toe.

"De poten en vleugels vertonen de hoogste microbiële diversiteit in het vliegenlichaam, wat suggereert dat bacteriën de vliegen gebruiken als shuttles in de lucht, " zei Schuster. "Het kan zijn dat bacteriën hun reis overleven, groeien en zich verspreiden op een nieuw oppervlak. In feite, de studie toont aan dat elke stap van honderden die een vlieg heeft gezet een microbieel koloniespoor achterlaat, als het nieuwe oppervlak de groei van bacteriën ondersteunt."

Huisvliegen en huisvliegen - beide aasvliegsoorten - worden vaak blootgesteld aan onhygiënische stoffen omdat ze uitwerpselen en rottend organisch materiaal gebruiken om hun jongen te voeden, waar ze bacteriën konden oppikken die als ziekteverwekkers voor de mens zouden kunnen werken, Planten en dieren. De studie geeft ook aan dat bromvliegen en huisvliegen meer dan 50 procent van hun microbioom delen, een mengsel van gastheergerelateerde micro-organismen en die verkregen uit de omgeving waarin ze leven. Verrassend genoeg, vliegen verzameld uit stallen droegen minder ziekteverwekkers dan die verzameld uit stedelijke omgevingen.

Een onderzoek dat is gestart aan het Eberly College of Science van Penn State, voegt nog meer bewijs toe aan het vermoeden dat huisvliegen en bromvliegen een verscheidenheid aan soorten bacteriën dragen en verspreiden die schadelijk zijn voor de mens. Het hoge aantal borstelharen op het vlieglichaam geeft bacteriën veel plaatsen om zich te hechten en van de ene naar de andere locatie te transporteren. Krediet:Ana Junqueira en Stephan Schuster

De onderzoekers, die hun bevindingen rapporteren in het huidige nummer van Wetenschappelijke rapporten , vond 15 gevallen van de menselijke ziekteverwekker Helicobacter pylori, een ziekteverwekker die vaak zweren in de menselijke darm veroorzaakt, grotendeels in de steekvliegmonsters die in Brazilië zijn verzameld. De bekende overdrachtsroute van Helicobacter heeft vliegen nooit als een mogelijke vector voor de ziekte beschouwd, zei Schuster.

Het potentieel, dan, voor vliegen om ziekten over te dragen, kan toenemen als er meer mensen aanwezig zijn.

"Het zal je echt wel twee keer doen nadenken over het eten van die aardappelsalade die buiten op je volgende picknick heeft gezeten, "Zei Bryant. "Het is misschien beter om die picknick in het bos te houden, ver weg van stedelijke omgevingen, geen centraal park."

Ana Carolina Junqueira, hoogleraar genetica en genomica aan de Federale Universiteit van Rio De Janeiro en voormalig postdoctoraal onderzoeker aan het Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering (SCELSE), zei dat de nieuwe genomische en computationele methoden die voor het onderzoek werden gebruikt, het team een ​​ongekende kijk gaven op de microbiële gemeenschap die door vliegen wordt gedragen.

"Dit is de eerste studie die het volledige microbiële DNA-gehalte van insectenvectoren weergeeft met behulp van onbevooroordeelde methoden, Junqueira zei. "Blowflies en huisvliegen worden wereldwijd beschouwd als belangrijke mechanische vectoren, maar hun volledige potentieel voor microbiële overdracht is nooit volledig geanalyseerd met behulp van moderne moleculaire technieken en diepe DNA-sequencing."

Vliegen zijn misschien niet allemaal slecht, echter. De onderzoekers suggereren dat ze helpers kunnen worden voor de menselijke samenleving, misschien zelfs dienen als levende drones die kunnen dienen als een vroegtijdig waarschuwingssysteem voor ziekten.

"Voor een, de omgevingssequencing van vliegen kan de insecten gebruiken als proxy's die informatie kunnen geven over de microbiële inhoud van een bepaalde omgeving die anders moeilijk of onmogelijk te bemonsteren zou zijn, "zei Schuster. "In feite, de vliegen kunnen opzettelijk worden losgelaten als autonome bionische drones in zelfs de kleinste ruimtes en spleten en, bij herovering, informeren over biotisch materiaal dat ze zijn tegengekomen."