Due nuove specie di malaria sono state scoperte a Washington, DC dagli scienziati dello Smithsonian's National Zoo. In precedenza, non era noto alcun tipo di malaria endemica nei mammiferi americani. Le varietà appena scoperte sembrano adattate in modo selettivo al cervo dalla coda bianca e possono essere presenti nel 25 percento delle code bianche negli Stati Uniti. È improbabile che influenzino la salute umana.
La scoperta, descritta questa settimana su Science Advances, è stata un incidente derivante da un sondaggio in cerca di malaria aviaria, che si verifica negli Stati Uniti.
"Quello che stavamo facendo era catturare e selezionare le zanzare dallo Smithsonian's National Zoo come parte di un progetto di uccelli", afferma Ellen Martinsen, autrice principale del documento e postdottorato presso lo Zoo's Center for Conservation and Evolutionary Genetics. "E ci siamo imbattuti in un po 'di DNA che non capivamo", dice. “Fortunatamente una delle zanzare era piena di sangue, quindi abbiamo fatto una scansione per i geni dei vertebrati e abbiamo scoperto che questo parassita si era nutrito di un cervo dalla coda bianca. E sapevamo che era qualcosa di strano. "
La malaria è causata da un'infezione di organismi parassiti monocellulari del genere Plasmodium . Esistono circa 200 specie in tutto il mondo, ma non si conosceva alcuna forma di malaria tra i mammiferi trovati nelle Americhe. Solo un esemplare mal compreso di un cervo con malaria fu trovato in Texas nel 1967. Tutte le forme di malaria dipendono da due ospiti per completare il loro ciclo di vita; un insetto volante e un animale vertebrato.
Gli scienziati del Smithsonian Conservation Biology Institute analizzando le zanzare raccolte in trappole di luce intorno alla Bird House dello zoo hanno trovato alcune zanzare con insolite sequenze di DNA di parassiti e hanno determinato che il parassita della malaria era unico per i cervi dalla coda bianca e diffuso nelle loro popolazioni sulla costa orientale. (Ellen Martinsen, Smithsonian Conservation Biology Institute) Il cervo dalla coda bianca è probabilmente la specie di fauna selvatica più studiata nel Nord America. La sua popolarità come preda per i cacciatori di esseri umani ha a lungo comportato la promozione delle vendite delle licenze di caccia, che a loro volta forniscono gran parte dei finanziamenti per i programmi di conservazione nell'ambito del modello nordamericano di conservazione della fauna selvatica.
Ciò ha portato sia le organizzazioni no profit che le agenzie statali per la fauna selvatica a dedicare molte risorse scientifiche al monitoraggio delle popolazioni dalla coda bianca per i segni di malattia. Ma in qualche modo, nonostante centinaia di biologi che studiano da vicino la coda bianca per decenni, tutti hanno perso il fatto che una forma di malaria apparentemente è stata endemica tra gli animali da sempre.
"Uno su quattro cervi che vedi sul tuo prato o nei boschi è infetto da malaria", dice Martinsen. Ma i metodi più comuni per esaminare i campioni di sangue non sono stati in grado di rilevare un'infezione ai livelli bassi in cui si verificano questi nuovi tipi di malaria. "I livelli di parassiti nel sangue sono così bassi che non sono rilevabili dalle tecniche tradizionali con un microscopio ottico."
Campioni per lo studio della malaria dei cervi dalla coda bianca sono stati prelevati da cervi necropsici nel Pathology Lab dello Smithsonian's National Zoo e dal quartier generale dello Smithsonian Conservation Biology Institute a Front Royal, in Virginia. Il Southeastern Cooperative Wildlife Disease Study (SCWDS) ha anche fornito campioni di tessuto. Campioni di sangue provengono da cervi intrappolati vivi nell'ambito di studi sul campo condotti presso l'Istituto Smithsonian Conservation Biology Institute di Front Royal, in Virginia. (Lisa H Ware, Smithsonian Conservation Biology Institute) "Sembra che abbiano usato una tecnica piuttosto sofisticata per trovare questo, e dubito che tali tecniche siano normalmente utilizzate", afferma David Samuel, professore emerito di biologia della fauna selvatica ed ecologia alla West Virginia University e autore di numerosi libri sui cervi. "Per quanto riguarda gli effetti che può avere sui cervi", afferma Samuel, "Non lo so, ma la mia ipotesi è molto piccola. Non abbiamo visto nulla in natura che indicherebbe alcun effetto. "
Nessuno dei cervi coinvolti nello studio ha mostrato sintomi di malattia. "Non sembra esserci alcuna differenza nella salute tra animali con il parassita e senza", afferma Robert Fleischer, coautore del documento e capo del Center for Conservation and Evolutionary Genetics. "Può darsi che questo sia uno di quei parassiti benigni che non incidono molto sull'ospite."
Le due specie di malaria sembrano essersi discostate l'una dall'altra circa un milione e mezzo di anni fa, probabilmente durante una delle tante volte in cui gruppi di cervi dalla coda bianca e i loro antenati erano geograficamente isolati a causa di ghiacciai o habitat frammentato. I loro parenti più stretti tra gli altri tipi di malaria sono specie asiatiche che infettano i pipistrelli. I ricercatori ipotizzano che i parassiti abbiano viaggiato milioni di anni fa con gli antenati dei cervi dalla coda bianca attraverso Beringia, un ponte terrestre che un tempo collegava l'Asia e il Nord America ma che ora giace sotto il Mare di Bering.
Il parassita Plasmodium odocoilei, era stato documentato solo una volta nel 1967 in un singolo cervo in Texas. Gli scienziati di Smithsonian hanno usato metodi genetici molecolari sensibili per rilevare il parassita mostrato qui da strisci di sangue preparati sul campo da cervi intrappolati vivi. (Smithsonian Conservation Biology Institute) Nonostante siano estremamente diffusi tra le code bianche, i ricercatori non hanno trovato alcuna prova delle malattie che si verificano in altre specie di cervi o specie più lontane nel Nord America. Hanno testato campioni di alce (il cui ultimo antenato comune con la coda bianca ha vissuto più di dieci milioni di anni fa), il pronghorn (ancor più lontano correlato), nonché il cervo mulo e il cervo, ognuno dei quali è relativamente recentemente disceso dalla coda bianca . Nessuna malaria è stata trovata. Non sono ancora stati effettuati test su alci, renne, daini e altre specie di cervi strettamente legate alle code bianche.
L'indagine sulle zanzare intorno allo zoo ha documentato un'enorme 21 specie di zanzare che vivono nelle vicinanze. Solo una specie, Anopheles punctipennis, è stata trovata per trasportare i nuovi tipi di malaria. Mentre molte specie di zanzare nel distretto sono invasive, A. punctipennis è una specie autoctona diffusa in tutti gli Stati Uniti. La maggior parte delle specie di zanzare non trasporta la malaria.
È probabile che gli esseri umani non siano interessati dai parassiti. "Se hai schermato gli umani nelle aree in cui questi sono comuni, potresti prenderlo negli umani", dice Fleischer. “Nessuno ha ancora guardato. Se sta entrando nell'uomo, cosa che probabilmente è, probabilmente non è in grado di riprodursi. . Non lo sappiamo per certo, ma sembra che questo non sia qualcosa di cui le persone devono preoccuparsi. Questo non è il virus Zika. "
"Su Zika, sottolinea l'importanza del rilevamento", afferma Martinsen, riferendosi alla necessità di cercare con attenzione agenti patogeni di cui nessuno si era preoccupato. “In questo caso ci siamo imbattuti in qualcosa perché stavamo facendo un sondaggio per una specie totalmente diversa: un semplice vecchio sondaggio, appena uscito in natura. Stavamo letteralmente rovesciando le rocce e abbiamo trovato questo parassita totalmente nuovo. "
Gli scienziati sperano di continuare le loro ricerche alla ricerca della malaria in altre specie di cervi in tutto il Nord e il Sud America. Vorrebbero anche esaminare le ossa dei cervi da centinaia e migliaia di anni nel passato per cercare materiale genetico che potesse mostrare come e quando la malaria si è evoluta nelle Americhe. Il lavoro aggiuntivo dipenderà dalla disponibilità di finanziamenti.
Questa non è la prima volta che una nuova malattia infettiva è stata trovata in uno zoo. La presenza di così tanti diversi tipi di animali da tutto il mondo richiede agli scienziati degli zoo di cercare agenti patogeni insoliti. "Dobbiamo mantenere la salute degli animali che ci occupano", afferma Fleischer, "che significa monitorare le malattie sconosciute. Il virus del Nilo occidentale fu scoperto per la prima volta in uno zoo. Sono una specie di buona sentinella per le malattie infettive emergenti. "
