Sebotol kutu dikumpulkan di lapangan. (Kredit: Emory U.)

Virus Heartland sedang beredar dalam kutu bintang tunggal di Georgia, saintis mendapati, mengesahkan penularan aktif virus itu di dalam negeri.

Penemuan muncul dalam jurnal Penyakit Berjangkit yang Muncul. Kertas itu termasuk analisis genetik sampel virus, yang penyelidik diasingkan daripada kutu yang dikumpulkan di Georgia tengah.

Penyelidikan itu menambah bukti baharu tentang bagaimana virus Heartland bawaan kutu, yang pertama kali dikenal pasti di Missouri pada 2009, boleh berkembang dan merebak secara geografi dan dari satu organisma ke organisma yang lain.

"Heartland ialah penyakit berjangkit yang baru muncul yang tidak difahami dengan baik," kata Gonzalo Vazquez-Prokopec, profesor bersekutu di jabatan sains alam sekitar Universiti Emory dan pengarang kanan kajian itu. "Kami cuba mengatasi virus ini dengan mempelajari segala yang kami boleh mengenainya sebelum ia berpotensi menjadi masalah yang lebih besar."

Vazquez-Prokopec ialah pakar terkemuka dalam penyakit bawaan vektor—jangkitan dihantar dari satu organisma ke organisma lain melalui gigitan vektor, seperti kutu atau nyamuk.

Yamila Romer, bekas rakan pasca doktoral di makmal Vazquez-Prokopec, adalah pengarang pertama kertas baharu itu. Pengarang bersama Anne Piantadosi, penolong profesor di Jabatan Patologi dan Perubatan Makmal Emory School of Medicine, menjalankan analisis genetik.

Sebotol kutu dikumpulkan di lapangan. (Kredit: Emory U.)

Kajian itu mengesan virus Heartland dalam tiga sampel spesimen berbeza kutu bintang tunggal-dikumpul di lokasi yang berbeza dan pada masa yang berbeza-dan termasuk kedua-dua peringkat nimfa dan dewasa kutu.

Analisis genetik bagi tiga sampel virus menunjukkan bahawa genom mereka adalah serupa antara satu sama lain, tetapi jauh berbeza daripada genom sampel virus Heartland dari luar negeri. "Keputusan ini menunjukkan bahawa virus itu mungkin berkembang dengan sangat pantas di lokasi geografi yang berbeza, atau ia mungkin beredar terutamanya di kawasan terpencil dan tidak merebak dengan cepat di antara kawasan tersebut," kata Vazquez-Prokopec.

Penyakit misteri

Virus Heartland ditemui pada 2009 di barat laut Missouri selepas dua lelaki tempatan dimasukkan ke hospital dengan demam panas, cirit-birit, sakit otot, bilangan sel darah putih dan platelet yang rendah, dan gejala lain yang serupa dengan penyakit bawaan kutu yang diketahui. Penyelidik tidak lama kemudian menyedari lelaki itu dijangkiti virus novel, yang digelar Heartland, dan kemudian dikesan kepada kutu bintang tunggal. Kajian lanjut mendapati antibodi kepada virus dalam sampel darah dari rusa dan beberapa mamalia liar lain.

Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit kini mengiktiraf 18 penyakit bawaan kutu di Amerika Syarikat, kebanyakannya baru muncul. Salah satu penyakit bawaan kutu yang paling terkenal ialah Lyme penyakit, disebabkan oleh bakteria, yang dalam beberapa dekad kebelakangan ini telah berkembang menjadi penyakit bawaan vektor yang paling biasa di negara ini. Kutu kaki hitam, juga dikenali sebagai kutu rusa, adalah vektor untuk penghantaran bakteria yang menyebabkan penyakit Lyme dan tetikus kaki putih adalah takungan utama untuk bakteria. Larva kutu boleh dijangkiti apabila mereka memakan darah tikus dan mamalia kecil dan burung lain yang mungkin menyimpan bakteria. Larva yang dijangkiti tumbuh menjadi nimfa dan kutu dewasa yang kemudiannya boleh berpindah ke perumah lain, termasuk rusa dan manusia.

Walaupun kitaran penghantaran kompleks untuk penyakit Lyme dicirikan dengan baik, masih banyak persoalan mengenai cara virus Heartland bergerak di kalangan spesies yang berbeza.

Sejak penemuannya pada 2009, lebih daripada 50 kes virus Heartland telah dikenal pasti pada orang dari 11 negeri di Midwest dan Tenggara, menurut Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit. Kebanyakan kes yang dikenal pasti cukup teruk sehingga memerlukan kemasukan ke hospital dan beberapa individu yang mempunyai penyakit bersamaan telah meninggal dunia. Beban penyakit sebenar dipercayai lebih tinggi, bagaimanapun, kerana virus Heartland masih belum diketahui dan ujian jarang diperintahkan untuknya.

Analisis retroaktif menemui satu jangkitan virus Heartland pada manusia yang disahkan di Georgia, pada penduduk Baldwin County yang meninggal dunia dengan penyakit yang tidak dikenal pasti pada tahun 2005. Kes manusia mendorong analisis sampel serum yang dikumpul pada tahun-tahun lalu daripada rusa ekor putih di Georgia tengah. Keputusan menunjukkan bahawa rusa dari kawasan itu telah terdedah kepada virus Heartland sejak sekurang-kurangnya 2001.

Tanda kutu

Untuk menilai dengan lebih baik risiko penyakit manusia di kawasan itu, Vazquez-Prokopec ingin mengetahui sama ada kutu bintang tunggal sedang membawa virus Heartland di Georgia tengah.

Ahli pasukan penyelidikan lapangan mengumpul kutu dari landskap luar bandar berhampiran Perlindungan Hidupan Liar Kebangsaan Piedmont. Walaupun semasa musim panas Georgia yang panas, ahli pasukan memakai baju panjang dan seluar panjang dimasukkan ke dalam stoking panjang, dengan bahagian atas stoking dimeterai dengan pita pelekat. Mereka seterusnya melindungi diri mereka dengan semburan pepijat dan pemeriksaan visual untuk kutu pada diri mereka sebelum dan selepas meninggalkan padang.

Tanda bintang tunggal, dinamakan untuk bintik putih yang tersendiri di belakangnya, adalah kutu yang paling biasa di Georgia dan diedarkan secara meluas di kawasan berhutan di seluruh Tenggara, Timur dan Barat Tengah Amerika Syarikat. Mereka kecil, kira-kira sebesar biji bijan dalam peringkat nimfa, dan diameter hampir seperempat inci apabila dewasa.

"Kutu bintang tunggal adalah sangat kecil sehingga anda mungkin tidak merasakannya pada anda atau perasan jika anda telah digigit oleh seekor," kata Steph Bellman, pengarang bersama kajian itu. Bellman ialah pelajar MD/PhD di Emory's School of Medicine dan Rollins School of Public Health, memfokuskan pada kesihatan alam sekitar.

Pasukan itu menggunakan "pembenderaan" sebagai teknik pengumpulan. Bendera kain flanel putih di atas tiang dikibarkan dalam gerakan angka lapan melalui semak-semak. "Selalunya, anda meletakkan bendera ke bawah dan menggunakan sepasang pinset untuk mengeluarkan sebarang kutu yang anda temui di atasnya dan memasukkannya ke dalam botol," jelas Bellman.

Melalui kaedah yang teliti ini, pasukan mengumpul hampir 10,000 spesimen dari tapak di Georgia Putnam County dan Jones County, kedua-duanya bersebelahan dengan Baldwin County. Mereka mengasingkan spesimen ke dalam kumpulan, masing-masing mengandungi sama ada lima ekor dewasa atau 25 nimfa, kemudian dihancurkan dan dimasukkan ke dalam larutan untuk menguji kehadiran virus Heartland.

Keputusan menunjukkan bahawa kira-kira satu daripada setiap 2,000 spesimen yang dikumpul membawa virus Heartland. Seorang dewasa dan satu sampel nimfa yang dikumpul pada tarikh yang sama diuji positif dari tapak di Putnam County, harta persendirian yang digunakan untuk memburu. Sampel kedua kutu dewasa, yang dikumpul pada tarikh berbeza dari hamparan hutan di sepanjang lebuh raya di Jones County, juga diuji positif.

Butiran virus Heartland

Para penyelidik kini meluaskan skop kerja. Mereka akan mengumpul kutu di seluruh Georgia untuk ujian dan menjalankan analisis spatial dengan tujuan memahami faktor yang boleh meningkatkan risiko virus Heartland.

"Kami mahu mula mengisi jurang yang besar dalam pengetahuan tentang kitaran penghantaran untuk virus Heartland," kata Vazquez-Prokopec. "Kita perlu memahami dengan lebih baik pelakon utama yang menghantar virus dan sebarang faktor persekitaran yang boleh membantunya untuk bertahan dalam habitat yang berbeza."

Perubahan iklim menyemarakkan musim sejuk yang lebih panas dan lebih pendek, meningkatkan peluang bagi sesetengah spesies kutu untuk membiak dengan lebih kerap dan mengembangkan julatnya. Perubahan guna tanah juga sangat dikaitkan dengan penyakit bawaan kutu, kerana lebih banyak habitat manusia menceroboh kawasan berhutan dan kehilangan habitat semula jadi memaksa hidupan liar untuk hidup dalam populasi yang lebih padat.

"Kutu adalah kedua-duanya menarik dan menakutkan, " kata Bellman. “Kami tidak mempunyai cara yang berkesan untuk mengawalnya dan ia adalah vektor kepada banyak penyakit jahat. Mereka mewakili ancaman besar kepada kesihatan manusia yang mungkin tidak disedari oleh ramai orang."

sumber: Universiti Emory