Infektionsrisiken von Arboviren bei Nagetieren in Tansania

Afrika hat viele Infektionskrankheiten, die die öffentliche Gesundheit und Entwicklung betreffen. Eine Gruppe von Viren, die als Arboviren bekannt ist, stellt eine wachsende Bedrohung dar, besonders mit den anhaltenden Klima- und Umweltveränderungen. Zu den Arboviren gehören mehrere Virusfamilien, darunter Flaviviridae, Togaviridae, Bunyaviridae und Reoviridae. Bekannte Arboviren sind das Dengue-Virus, das Gelbfieber-Virus, das Zika-Virus und das Chikungunya-Virus. Diese Viren werden hauptsächlich durch Insekten wie Mücken, Zecken und Sandfliegen übertragen, die sich von Blut ernähren. Diese Insekten können nicht nur Menschen, sondern auch Tiere und die Tierwelt schädigen.

Während einige Arboviren ernsthafte Krankheiten bei Menschen verursachen können, haben sie auch Auswirkungen auf Tiere. Zum Beispiel verursacht das Rift Valley-Fieber-Virus Krankheiten bei Ziegen und Schafen, das West-Nil-Virus betrifft Vögel und Pferde, und das Japanische Enzephalitis-Virus wirkt sich auf Vögel und Schweine aus. Die Zunahme dieser Viren ist zum Teil auf das Wachstum von Städten, die intensiveren Verbindungen zwischen Menschen weltweit und Umweltveränderungen zurückzuführen, die die Insekten beeinflussen, die diese Viren verbreiten. Da Arboviren die menschliche Gesundheit, die Gesundheit von Tieren und die Umwelt bedrohen können, ist es wichtig, diese Themen zusammen zu betrachten.

Allerdings wissen wir immer noch zu wenig darüber, wie Wildtiere Viren tragen können, die Menschen infizieren, sowie über die natürliche Vielfalt dieser Viren. Dieses Wissensdefizit macht es schwierig zu verstehen, wie Arboviren sich verbreiten und wie man sie effektiv kontrollieren kann.

#Bedeutung der Identifizierung von Virusreservoiren

Seit vielen Jahren arbeiten Wissenschaftler daran, natürliche Reservoirs von Arboviren zu finden, um das Risiko von Infektionen bei Menschen zu überwachen, zu verhindern und zu kontrollieren. Einige Studien deuten darauf hin, dass nicht-menschliche Primaten bedeutende Träger von Arboviren sein könnten, da sie Hinweise auf Virus-Antikörper und genetisches Material gezeigt haben. Allerdings haben kleine Säugetiere nicht viel Aufmerksamkeit als mögliche Wirte für diese Viren erhalten. Es gibt einige Berichte über Arboviren bei kleinen Säugetieren, was die Notwendigkeit einer gründlicheren Forschung zu ihren potenziellen Rollen anzeigt.

Nager haben Eigenschaften, die sie zu wichtigen Wirten für verschiedene Krankheitserreger, einschliesslich Arboviren, machen könnten. Sie haben viele verschiedene Arten, können grosse Populationen erreichen und leben oft in der Nähe von Menschen. Diese Nähe erhöht das Risiko, dass Krankheitserreger auf Menschen übergreifen. Eine häufige Nagetierart ist Mastomys natalensis, auch bekannt als die Multimammate Maus, die in vielen Gebieten Sub-Sahara-Afrikas vorkommt, besonders in Feldern und in der Nähe von städtischen Gebieten. In Ostafrika, insbesondere in Tansania, variiert die Population von M. natalensis mit dem saisonalen Regenfall, was zu erheblichen Schwankungen ihrer Zahlen führt. Dieses Nagetier kann Wirt für viele zoonotische Krankheitserreger sein, was Bedenken über die Krankheitsübertragung aufwirft.

Obwohl es nur begrenzte Forschung zu Arboviren in M. natalensis gibt, fand eine Studie Hinweise auf Usutu-Virus-RNA in ihnen. Andere Nagetierarten in Afrika hatten sporadische Funde von Arboviren. Die Merkmale von M. natalensis könnten darauf hindeuten, dass es eine Rolle bei der Übertragung von Arboviren spielt, insbesondere da ihre Populationen in bestimmten Jahreszeiten schnell wachsen können. Das bedeutet, sie können ein Risiko für Menschen darstellen, besonders in Tansania.

#Frühere Ausbrüche und aktuelle Studienziele

Tansania hat in den letzten Jahrzehnten mehrere Ausbrüche des Chikungunya-Virus, des Rift Valley-Fieber-Virus, des West-Nil-Virus und des Dengue-Virus erlebt. Aufgrund der ähnlichen Symptome zwischen Arbovirus-Infektionen und Malaria, die in Tansania verbreitet ist, ist es wahrscheinlich, dass viele Fälle von Arbovirus-Infektionen unberichtet bleiben. Diese Studien bestätigen, dass die lokale Bevölkerung Arboviren ausgesetzt ist, aber der genaue Weg, wie sich diese Viren in der Region verbreiten, bleibt unklar.

Diese Studie zielt darauf ab, zu untersuchen, ob wildlebende M. natalensis als Wirt für Arboviren in ihrer Umgebung dient. Dazu entwickelten die Forscher einen speziellen Immun-Test, um Antikörper gegen mehrere Arboviren in Blutproben von M. natalensis aus Morogoro, Tansania, nachzuweisen.

#Probenahme und Ursprung

Die in dieser Studie analysierten Proben stammen aus früheren Studien verschiedener Forschungsteams in Morogoro, Tansania, zwischen 2010 und 2019. Die Proben wurden in zwei Runden gesammelt: die erste umfasste etwa 500 getrocknete Blutproben von wilden Mäusen, die in Experimenten verwendet wurden, während die zweite 800 getrocknete Blutproben von gefangenen Mäusen in verschiedenen Jahren beinhaltete. Die Sammlung sollte Proben zufällig auswählen, ohne individuelle Merkmale zu berücksichtigen.

Während des Sammelprozesses wurden M. natalensis lebend mit Fallen in verschiedenen Umgebungen gefangen, darunter Wälder und Felder. Das Blut wurde von den Mäusen für Tests entnommen und auf Filterpapier konserviert. Zusätzliche Informationen wie Geschlecht und Gewicht wurden ebenfalls erfasst.

#Testmethoden und Verfahren

Um Antikörper gegen Arboviren in den gesammelten Proben zu überprüfen, richteten die Forscher einen spezialisierten Immun-Test mit moderner Technologie ein. Sie bereiteten Virusproteine vor, die Immunreaktionen auslösen konnten, und hängten sie an spezielle Perlen zur Detektion. Sie verwendeten auch Mäuse aus ihrer Zuchtkolonie, um positive Kontrollproben zu erstellen.

Die Testung umfasste die Vorbereitung von Proben aus den wild gefangenen M. natalensis, indem getrocknete Blutstellen in einer Lösung eingeweicht wurden und dann die Immunreaktion gemessen wurde. Die Proben durchliefen mehrere Schritte, um genaue Ergebnisse zu gewährleisten, einschliesslich der Zugabe spezifischer Proteine und Antikörper, um zu überprüfen, ob die Mäuse irgendwelchen der gezielten Viren ausgesetzt waren.

Die gesammelten Daten aus den Tests wurden mit statistischer Software analysiert, um die Anwesenheit von Antikörpern zu bestimmen. Die Forscher schauten sich Faktoren wie das Alter und Geschlecht der Mäuse an, um zu verstehen, wie diese Faktoren die Wahrscheinlichkeit beeinflussten, Antikörper zu haben.

#Ergebnisse: Seroprävalenz und Korrelationen

Nach der Testung von insgesamt etwa 1.280 Proben zeigte sich, dass fast 24 % der getesteten M. natalensis Antikörper gegen mindestens eines der untersuchten Viren hatten. Bestimmte Virusfamilien, wie Flaviviridae, hatten eine beeindruckende Seroprävalenz von etwa 20 %. Die individuelle Seroprävalenz für spezifische Viren variierte, wobei DENV2 etwa 8 % positive Proben zeigte und andere Viren niedrigere Raten hatten.

Eine Korrelationsanalyse zwischen den getesteten Viren zeigte Beziehungen zwischen spezifischen Viren. Zum Beispiel hatten WSLV und USUV hohe Korrelationsraten, während DENV1 und CHIKV ebenfalls Ähnlichkeiten aufwiesen. Das deutet darauf hin, dass bestimmte Viren ähnliche Immunreaktionen auslösen könnten, aufgrund ihrer genetischen Beziehungen.

#Alters- und Geschlechtsfaktoren

Die Studie fand heraus, dass weibliche M. natalensis wahrscheinlicher positiv auf mehrere Viren getestet wurden als Männchen. Das könnte mit Unterschieden in den Immunreaktionen zwischen den Geschlechtern zusammenhängen, denn frühere Studien haben gezeigt, dass weibliche Tiere typischerweise stärkere Immunsysteme haben.

Das Alter spielte ebenfalls eine wichtige Rolle, wobei ältere Mäuse eine höhere Prävalenz von Antikörpern gegen viele Arboviren aufwiesen. Das deutet darauf hin, dass die Exposition gegenüber diesen Viren oft zur Entwicklung von Immunität im Alter führt. Junge Mäuse, die immunologisch naiv sind, sind wichtig für die Aufrechterhaltung der Virusübertragung, da ihnen die Antikörper fehlen, um Infektionen abzuwehren.

#Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit

Die Ergebnisse dieser Studie deuten stark darauf hin, dass M. natalensis häufig Arboviren ausgesetzt ist und möglicherweise als Wirt für diese Viren dient, was potenzielle Risiken für die menschliche Gesundheit zur Folge hat. Angesichts der Umgebung in Tansania, mit saisonalen Populationserhöhungen von M. natalensis und optimalen Bedingungen für die Fortpflanzung von Insekten, könnte die Wahrscheinlichkeit von Arbovirus-Ausbrüchen steigen.

Frühere Gesundheitsumfragen in der gleichen Region zeigten eine signifikante Präsenz von Antikörpern gegen Chikungunya-Viren, was die Bedrohung durch Arboviren für Menschen weiter unterstreicht. Die Ergebnisse dieser Studie stimmen mit denen anderer Forschungen überein, die zeigen, dass sowohl Nager als auch Menschen ähnlichen Viren ausgesetzt sind.

#Fazit

Zusammenfassend deutet das Vorhandensein von Antikörpern gegen verschiedene Arboviren in M. natalensis darauf hin, dass diese Nagetiere häufig infiziert sind und erheblich zur Übertragung von Viren beitragen könnten. Die höhere Seroprävalenz bei Weibchen und älteren Individuen weist auf die komplexen Wechselwirkungen von Geschlecht, Alter und Immunität hin, um die Dynamik von Arbovirus-Infektionen zu verstehen.

Weitere Forschungen, einschliesslich komplexerer Tests zur Identifizierung spezifischer Viren in M. natalensis, sind wichtig, um ihre Rolle in der Übertragung von Arboviren zu klären und um Strategien zur öffentlichen Gesundheit zur Kontrolle dieser Krankheiten in Ostafrika zu informieren. Das Verständnis der ökologischen und populationsdynamischen Aspekte dieser Nager wird entscheidend sein, um potenzielle Ausbrüche von arboviral bedingten Krankheiten vorherzusagen und zu managen und die menschliche Gesundheit in der Region zu schützen.