トスカーナウイルス: サンドフライからの隠れた脅威
トスカーナウイルスは、特に暖かい地域でサンドフライに刺されることで健康リスクをもたらす。
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目次
トスカーナウイルス(TOSV)は、フレブウイルスのグループに属するウイルスで、1971年にイタリアのサンドフライで初めて見つかったんだ。このウイルスは地中海周辺の地域で問題になっていて、特に暖かい時期に多くの人が感染する可能性があるんだよ。TOSV感染の症例は増えてきてるけど、目立った症状を引き起こさないことが多くて、あんまり注目されてない。ただ、TOSVは脳の炎症である髄膜炎みたいな深刻な問題を引き起こすこともあるから注意が必要だね。
トスカーナウイルスの広がり方
トスカーナウイルスは、感染したメスのサンドフライに噛まれることで人に感染する。現在、TOSVを運ぶ4種類のサンドフライが知られているけど、他にも認識されていない種がウイルスの拡散に関わっているかもしれないんだ。地中海では3種類のTOSVが流通しているけど、研究者たちはその有害度に特に違いがあることを見つけてはいない。
感染者は無症状のままか、軽い症状しか出ないことが多いから、ウイルスの広がりを追跡するのが難しい。これは多くの昆虫が運ぶウイルスと同じで、感染が見逃されることが多いんだ。このウイルスは暖かい時期に最も活発で、サンドフライの活動とも関連している。神経に影響を与える性質から、TOSVは特にこれらのフライが多い地域で公衆衛生に重大なリスクをもたらす。
より良い理解の必要性
TOSVが健康に影響を与える可能性があるにもかかわらず、その広がり方や自然のサイクルについての研究が不足している。特に、サンドフライの中で感染してどのように振る舞うのかがよくわかっていないんだ。一部の実験的研究では、TOSVが感染したフライから未感染のフライに糖分を吸うことで移る可能性が示唆されている。最近の発見では、糖分の食事の中でウイルスが持続し感染力を保つことができることがわかって、TOSVが自然界でどのように維持され、広がるのかの理解がさらに複雑になっている。
それに加えて、温度や降雨、人間の活動といった環境要因もTOSVの広がりに影響を与えることがある。研究によると、これらの要因がベクターのライフサイクルや繁殖に影響を与える可能性があって、ウイルスの伝播のしやすさにも影響するかもしれない。だから、TOSVが公衆衛生に与える影響を本当に理解するためには、そのダイナミクスをもっと詳しく研究することが重要なんだ。
研究の目的
この研究の主な目標は、TOSV感染がそれを運ぶサンドフライの種(Phlebotomus perniciosus)にどのように影響を与えるかを評価することだ。研究の目的は主に2つあるよ:
- 感染ダイナミクス:TOSVがサンドフライの中でどう振る舞うか、ウイルスの異なる量が感染率にどんな影響を与えるかを見ること。
- ライフヒストリー特性:TOSV感染がサンドフライの生存や繁殖にどう影響するかを調べること。
これらの側面を理解することで、TOSVの広がり方やウイルスによるベクター生物学への影響が明らかになるかもしれない。
実験の設定
研究では、合計1,836匹のメスのサンドフライを使ってTOSV感染がどう起こるかを観察した。それぞれのグループに異なる量のTOSV感染血を与えたよ。使用した3つの投与量は、低(102 TCID50/ml)、中(104 TCID50/ml)、高(106 TCID50/ml)だった。
研究者たちは、感染したサンドフライを一定期間追跡し、食後の状態とウイルスの存在を定期的にチェックした。これによって、ウイルスがフライの中でどのように広がり、どれくらい持続するかを理解することができた。
TOSV感染のダイナミクスに関する発見
サンドフライをモニタリングした結果、ウイルスは高用量のTOSVを摂取したフライの体内で検出可能だった。具体的には、中用量と高用量を摂取したフライでは、時間とともにウイルス量が大きく増加した。低用量を摂取したフライでは、ウイルスが体内で広がっていないことがわかって、高用量がウイルスの効果的な広がりに必要であることを示している。
研究では、ウイルスがサンドフライの体の異なる部分に広がるのにかかる時間も測定したところ、ウイルスは感染から数日で頭部や唾液腺に達することができることがわかった。これは、TOSVがサンドフライが感染した後すぐに人に感染する可能性があることを示唆している。
給餌を通じた感染
TOSVがサンドフライ間でどう感染するかを理解するために、研究者たちはフライの糖分を吸うときの行動を調べた。調査の結果、フライが使った給餌パッドから取った糖分サンプルでウイルスが検出されたことがわかり、感染したフライが他のフライにウイルスを伝播する可能性があることが示された。
この発見は、ほかのウイルスの研究と一致していて、給餌中に唾液腺を介して感染が起こることがあった。TOSVが噛むことでだけでなく、糖を吸うときにも広がる可能性があることを示唆していて、ウイルスがサンドフライ集団の中で循環する方法が複数あるかもしれない。
TOSVがサンドフライの生物学に与える影響
研究はまた、TOSV感染がサンドフライのライフヒストリーにどう影響するかについても深掘りした。研究者は、感染したフライと未感染のミニスの間で生存率に大きな違いがないことを見つけて、TOSVに感染しても寿命が短くならないことがわかった。
でも、感染したメスの卵が孵化するのにかかる時間には目立った影響があった。結果として、TOSV感染した血を摂取したサンドフライの孵化時間が長くなった。発生のこの遅れは、TOSVの伝播に影響を与える可能性があって、新しい世代のサンドフライがどれくらい早く出現してウイルスのベクターになるかに関わっているかもしれない。
TOSV研究の結論
この研究の結果、Phlebotomus perniciosusがTOSVの有能なベクターであり、ウイルスが通常感染している哺乳類よりも低用量でサンドフライを感染させることができることが示された。この発見は、TOSVが比較的早く伝播されることができることを示唆していて、感染からウイルスを宿主に広げる可能性があるまでの推定期間は約6日だ。
TOSVのダイナミクスとそのサンドフライ集団への影響を理解することは、今後ウイルスがどのように広がるかを予測するために重要なんだ。この研究は、ウイルスの伝播経路や公衆衛生に与える全体的な影響をさらに探るための継続的な研究の必要性を強調している。
TOSVは特にサンドフライが多い地域でリスクがあるから、その振る舞いや広がりに影響を与える要因を調査し続けることが、公衆衛生への影響を管理・軽減する戦略を開発するために重要だね。
タイトル: Sand flies and Toscana virus: intra-vector infection dynamics and impact on Phlebotomus perniciosus life-history traits
概要: Toscana virus (TOSV) is a leading cause of summer viral meningitis in central Italy and south of France, and can cause severe neurological cases. Within the Mediterranean basin, it is transmitted by hematophagous sand flies belonging to the Phlebotomus genus. Despite the identification of the primary TOSV vectors, the viruss developmental cycle in vector species remains largely unknown. Limited research has been conducted on transmission dynamics and the vectorial competence and capacity of the principal TOSV vector, Phlebotomus perniciosus. In this context, we investigated the intra-vector TOSV infection dynamics in Ph. perniciosus, as well as its impact on the vectors life history traits. Female sand flies were experimentally infected with TOSV though an artificial blood meal. Systemic dissemination of the virus was observed approximately three days post-infection, potentially resulting in a shorter extrinsic incubation period. Moreover, the study revealed a longer hatching time for eggs laid by infected females. This research not only confirmed the vector competence of Ph. perniciosus but also provided the first insight into TOSVs developmental cycle and its impact on the vector. These findings prompt further exploration of TOSV transmission dynamics, raise new hypotheses on the virus transmission and highlight the importance of follow-up studies. Author summaryToscana virus (TOSV) is a reemerging sandfly-borne virus causing neuroinvasive infections in humans. This virus is endemic in the Mediterranean basin, with a potential risk of introduction in northern Europe and Asia. Despite decades of research, few studies have focused on the development cycle of TOSV in sand flies and the dynamics of transmission. Here, we provide a comprehensive study of the intra-vector dynamics of TOSV infection and its impact on both vector biology and transmission. Through experimental infections of the major vector Phlebotomus perniciosus, we not only confirmed vector competence but also provided the first insight into the TOSV developmental cycle in the vector by estimating the extrinsic incubation period at six days. Our study reveals an impact of TOSV infection on vector hatching time leading to a delayed emergence of infected sand flies, with a potential impact on transmission. Our findings encourage further exploration of transmission dynamics, raise new hypotheses on alternative transmission pathways, and emphasize the importance of follow-up studies.
著者: Lison Laroche, A.-L. Banuls, R. Charrel, A. Fontaine, N. Ayhan, J. Prudhomme
最終更新: 2024-02-26 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.25.582017
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.25.582017.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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