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Neue Forschung zum Usutu-Virus und Mücken im UK

Eine Studie zeigt, wie lokale Mücken zur Verbreitung des Usutu-Virus beitragen.

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Inhaltsverzeichnis

In den letzten hundert Jahren gab es im Vereinigten Königreich kaum ernsthafte Ausbrüche von von Mücken übertragenen Krankheiten. Der letzte grosse Fall von Malaria, der lokal verbreitet wurde, passierte in den frühen 1920er Jahren. Allerdings wurde 2020 der erste Fall des Usutu-Virus im Vereinigten Königreich gemeldet, der bei einigen toten Vögeln im Londoner Zoo gefunden wurde. Dieses Virus stammt aus Afrika und kam Ende des 20. Jahrhunderts nach Europa. Es breitet sich hauptsächlich durch eine Mückenart, die Culex-Art, aus. Vögel sind die Haupttiere, die vom Usutu-Virus infiziert werden, aber es kann auch Säugetiere, einschliesslich Menschen, infizieren, was zu einigen neurologischen Problemen führen kann.

Seit es erstmals im UK gefunden wurde, wurde das Usutu-Virus jedes Jahr bei Vögeln und Mücken nachgewiesen. Forscher glauben, dass das Virus jetzt im Vereinigten Königreich etabliert ist, da es Winter überlebt hat. Obwohl unklar bleibt, wie ernst diese Bedrohung ist, gibt es Anzeichen dafür, dass das Usutu-Virus negative Auswirkungen auf die Wildvogelpopulationen hat, insbesondere auf die Amseln in London. Ein Bericht aus 2023 deutete darauf hin, dass sich das Virus auf neue Gebiete, einschliesslich Teilen von Cambridgeshire, ausbreiten könnte.

Um die Bedrohung durch das Usutu-Virus besser zu verstehen, sind weitere Forschungen zu einheimischen Mückenarten und der Einfluss von Temperatur auf das Virus erforderlich. Die Hauptmücke, die in Europa für die Verbreitung des Usutu-Virus verantwortlich ist, gehört zur Gruppe des Culex Pipiens-Komplexes, der zwei Mückenarten umfasst, die sich sehr ähnlich sehen. Eine Art, Culex pipiens, frisst hauptsächlich von Vögeln und benötigt eine Blutmahlzeit, um Eier zu legen, während die andere Art, Culex molestus, Eier legen kann, ohne zu fressen, und sich in geschlossenen Räumen fortpflanzen kann.

Culex molestus ist das ganze Jahr über aktiv und lebt oft in Orten wie überfluteten Kellern oder Kläranlagen, was sie für Menschen lästig machen kann. Mit dem Auftreten des Usutu-Virus untersuchen Forscher jetzt, ob Culex molestus das Virus auf Menschen übertragen kann. Culex pipiens hingegen wird wahrscheinlich das Virus unter Vögeln verbreiten und zu Vogelsterben führen.

Forschungen haben gezeigt, dass beide Mückenarten, Culex pipiens und Culex molestus, mischen und Hybriden erzeugen können, die breitere Fressgewohnheiten haben könnten, was das Risiko erhöhen könnte, das Usutu-Virus auf Menschen zu übertragen. Die Fähigkeit von Mücken, ein Virus nach Exposition zu übertragen, kann von mehreren Faktoren abhängen, darunter die Art des Virus, die Genetik der Mücke und die Temperatur, die beeinflusst, wie schnell sich das Virus in der Mücke entwickelt.

Mehrere Studien wurden in Europa zur Fähigkeit verschiedener Mücken, das Usutu-Virus zu verbreiten, durchgeführt. Einige Studien fanden heraus, dass Culex modestus, Culex pipiens und Culex molestus das Virus unter kontrollierten Bedingungen übertragen könnten. Eine spezielle Studie, die sich auf britische Mücken konzentrierte, gab es allerdings noch nicht. Die einzigen Versuche, britische Mücken zu testen, ergaben sehr niedrige Übertragungsraten.

In der neuesten Forschung wurden fünf Mückenarten aus verschiedenen Gebieten in England gesammelt, darunter Culex pipiens, Culex molestus und Culex torrentium, sowie Aedes detritus und Culiseta annulata. Diese Mücken wurden unter kontrollierten Bedingungen gehalten und bekamen eine Blutmahlzeit mit dem Usutu-Virus, um ihre Fähigkeit zur Übertragung zu bewerten.

Mückensammlung und Experimentierung

Forschungsteams sammelten Mücken aus verschiedenen Orten im UK. Culex pipiens und Culex molestus wurden als Ei-Rafts von Orten wie Abwasseranlagen gesammelt. Die Larven wurden in kontrollierten Umgebungen bei geeigneten Temperaturen und Feuchtigkeit grossgezogen. Andere Arten, wie Aedes detritus, wurden aus Salzmarschen gesammelt und ebenfalls unter kontrollierten Bedingungen grossgezogen.

Sobald die erwachsenen Mücken entwickelt waren, wurden sie auf Infektionsexperimente vorbereitet. Für 24 Stunden vor der Fütterung wurden die Mücken von Zucker und Wasser ferngehalten. Dann erhielten sie eine Mischung, die das Usutu-Virus enthielt. Nach der Fütterung wurden die Mücken bei unterschiedlichen Temperaturen gehalten, um zu überwachen, wie sich das Virus in ihnen entwickelte.

Speichelproben wurden von den Mücken entnommen, um zu sehen, ob sie das Virus übertragen konnten. Das Forschungsteam verwendete spezielle Techniken, um das Virus sowohl aus den Körpern der Mücken als auch aus ihrem Speichel zu extrahieren und zu analysieren, um festzustellen, wie viel Virus vorhanden war.

Ergebnisse zur Virusübertragung

Die Studie zeigte, dass sowohl Culex pipiens als auch Culex molestus das Usutu-Virus bei unterschiedlichen Temperaturen tragen konnten. Insbesondere bei höheren Temperaturen um 23 °C zeigte Culex molestus eine starke Fähigkeit, das Virus zu tragen und potenziell zu übertragen. Im Gegensatz dazu wies Culex pipiens keine klaren Muster in Bezug auf die Temperatur auf, wobei die Infektionen stark variierten.

Was die Speichelübertragung betrifft, zeigte nur Culex molestus zu bestimmten Zeitpunkten ein signifikantes Potenzial, insbesondere bei höheren Temperaturen. Interessanterweise waren die Ergebnisse für andere Mückenarten unterschiedlich. Culiseta annulata zeigte eine gewisse Fähigkeit, das Virus zu tragen, jedoch nur in begrenzten Tests. Währenddessen trug Aedes detritus das Virus unter den getesteten Bedingungen nicht.

Risikoeinschätzung der Gebiete

Die Forscher untersuchten auch die Temperaturbedingungen im gesamten UK, um Gebiete zu identifizieren, in denen sich das Usutu-Virus potenziell durch Mücken verbreiten könnte. Sie konzentrierten sich auf Culex pipiens, da es die häufigste Mückenart ist. Sie analysierten historische Temperaturdaten und identifizierten Gebiete, in denen die Durchschnittstemperatur warm genug war, um das Virus über einen längeren Zeitraum zu unterstützen.

Die Ergebnisse zeigten, dass bestimmte Regionen, insbesondere Gebiete im Nordwesten Englands, South Yorkshire und den Midlands, in geeigneten Temperaturbereichen liegen, in denen sich das Usutu-Virus verbreiten könnte.

Auswirkungen auf die Öffentliche Gesundheit

Diese Forschung ist die erste, die die Fähigkeit einheimischer Mücken im UK zur Übertragung des Usutu-Virus bewertet. Sie betont die Notwendigkeit, zu verstehen, wie verschiedene Mückenarten zur potenziellen Verbreitung dieses Virus beitragen. Culex molestus könnte aufgrund seiner Fressgewohnheiten ein Risiko in städtischen Gebieten darstellen, während Culex pipiens eine andere Rolle bei der Übertragung in der Wildnis haben könnte.

Da der Klimawandel weiterhin die Temperaturen beeinflusst, gibt es die Möglichkeit, dass Mückenpopulationen und die von ihnen getragenen Viren in neue Regionen des UK expandieren. Das wirft Bedenken hinsichtlich der Gesundheit der Wildtiere und potenzieller Risiken für die öffentliche Gesundheit auf. Daher müssen die Überwachungsmassnahmen, insbesondere in den als günstig identifizierten Regionen für die Virusübertragung, erhöht werden.

Fazit

Zusammenfassend hebt die Forschung die Bedeutung hervor, einheimische Mückenpopulationen zu studieren, um ihre Rolle bei der Verbreitung von Krankheiten wie dem Usutu-Virus zu verstehen. Während Culex molestus potenzielles Risiko für die öffentliche Gesundheit gezeigt hat, scheint das Gesamtrisiko derzeit gering zu sein, insbesondere aufgrund von Umweltfaktoren und Mückenverhalten. Die Überwachung sollte fortgesetzt werden, mit einem Fokus auf verschiedene Mückenarten, insbesondere in Regionen, die als geeignet für das Virus identifiziert wurden, um zu bestätigen, ob dies in Zukunft zu einer bedeutenderen Bedrohung werden könnte. Diese Muster zu verstehen, wird entscheidend sein, um auf zukünftige Ausbrüche von von Mücken übertragenen Krankheiten im UK vorbereitet zu sein.

Originalquelle

Titel: UK mosquitoes are competent to transmit Usutu virus at native temperatures

Zusammenfassung: Usutu virus (USUV) is an emerging zoonotic virus transmitted primarily by Culex mosquitoes. Since its introduction into Europe from Africa during the late 20th century, it has caused mortality within populations of passerine birds and captive owls, and can on occasion lead to disease in humans. USUV was first detected in the UK in 2020 and has become endemic, having been detected in either birds and/or mosquitoes every subsequent year. Importantly, the vector competence of indigenous mosquitoes for the circulating UK (London) USUV strain at representative regional temperatures is still to be elucidated. This study assessed the vector competence of five field-caught mosquito species/biotypes, Culex pipiens biotype molestus, Culex pipiens biotype pipiens, Culex torrentium, Culiseta annulata and Aedes detritus for the London USUV strain, with infection rates (IR) and transmission rates (TR) evaluated between 7 to 28 days post-infection. Infection and transmission were observed in all species/biotypes aside from Ae. detritus and Cx. torrentium. For Cx. pipiens biotype molestus, transmission potential suggests these populations should be monitored further for their role in transmission to humans. Furthermore, both Cx. pipiens biotype pipiens and Cs. annulata were shown to be competent vectors at 19{degrees}C indicating the potential for geographical spread of the virus to other UK regions.

Autoren: Jack David Pilgrim, S. Metelmann, E. Widlake, N. Seechurn, A. Vaux, K. L. Mansfield, J. Tanianis-Hughes, K. Sherlock, N. Johnson, J. Medlock, M. Baylis, M. S. Blagrove

Letzte Aktualisierung: 2024-07-19 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604126

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604126.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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