Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Proste urządzenie identyfikuje komary przenoszące choroby

Recommended Posts

Na Uniwersytecie Teksańskim w Austin powstało przenośne urządzenie, które pozwala z dużą trafnością sprawdzić, czy nieżywy komar należy do roznoszącego groźne choroby, np. Zikę czy dengę, gatunku Aedes aegypti i czy miał on styczność z bakterią z rodzaju Wolbachia, która zmniejsza zdolność przenoszenia różnych wirusów.

Urządzenie składa się z kamery ze smartfona, małego pudełka drukowanego w 3D oraz testu chemicznego. Pokazuje nie tylko, czy komar to A. aegypti, ale i czy miał on kontakt z Wolbachią.

Wolbachie mają wiele cech, ze względu na które idealnie nadają się do ograniczania liczebności i długości życia komarów. Należą do nich, m.in.: stała obecność w organizmie po jednorazowej infekcji, przenoszenie przez matkę na potomstwo obojga płci, zaburzanie proporcji płci potomstwa oraz obumieranie zarodków w sytuacji, w której tylko jedno z rodziców jest zakażone bakterią.

W różnych krajach i w 20 stanach USA, gdzie A. aegypti występują, naukowcy zaczęli współpracować z agencjami ds. zdrowia, by wprowadzać te bakterie do lokalnych populacji komarów i w ten sposób ograniczać transmisję wirusów.

Ponieważ nie widać, czy komar jest zarażony Wolbachią, a istniejące testy diagnostyczne, np. PCR czy spektroskopia, są drogie i pracochłonne, urządzenie z Teksasu stanowi duży krok naprzód dla osób monitorujących skuteczność zarażania komarów bakterią.

Test można wykonać, nie angażując dużej ekipy i sprzętu [...] - podkreśla Sanchita Bhadra. Obecnie trzeba pozyskać kwas nukleinowy komarów; często po kilku dniach od śmierci, gdy procesy rozkładu już zachodzą. W porównaniu do nowej metody, takie badania są droższe i częściej prowadzą do błędów.

Urządzenie z Uniwersytetu Teksańskiego analizuje kwas nukleinowy bez ekstrahowania go. Bazuje na amplifikacji DNA za pośrednictwem pętli D (ang. displacement loop, D-loop), a więc struktury powstałej w wyniku odsunięcia jednej z nici DNA podczas rekombinacji genetycznej.

Obecnie zespół sprawdza, czy za pomocą nowej technologii można łatwo ustalić, czy schwytany komar był nosicielem wirusa Zika (ZIKV), dengi (DENV) itp.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komary zainfekowane wirusem dengi, są bardziej wrażliwe na wyższe temperatury, donoszą naukowcy z Pennsylvania State University. Zauważyli też podobną zależność w przypadku komarów zainfekowanych bakterią Wolbachia, która jest używana do zmniejszenia zdolności komarów do przenoszenia wirusów. Oba odkrycia oznaczają, że globalne ocieplenie może ograniczać rozprzestrzenianie się dengi, ale jednocześnie zmniejsza efektywność Wolbachii jako biologicznego czynnika kontrolującego rozprzestrzenianie się różnych chorób wirusowych.
      Denga to potencjalnie śmiertelna choroba, na którą nie ma lekarstwa. Jest ona przenoszona przez komary z gatunku Aedes aegypti. Gatunek ten jest odpowiedzialny również za przenoszenie innych chorób wirusowych, jak zika, chikungunya i żółta gorączka, mówi profesor Elizabeth McGraw, dziekan Wydziału Biologii na Penn State. Globalne ocieplenie oraz zwiększająca się urbanizacja spowodują, że do roku 2050 Aedes aegypti będą występowały na terenach zamieszkanych przez 50% ludzkości. To dramatycznie zwiększy liczbę osób narażonych na infekcje tymi wirusami, dodaje.
      Chcąc temu zapobiec, w ostatnich latach naukowcy prowadzą prace polegające na infekowaniu komarów bakterią Wolbachia i wypuszczaniu ich. Wolbachia jest nieszkodliwa dla ludzi i środowiska. Gdy znajduje się w organizmie komara uniemożliwia obecnym tam wirusom namnażanie się. Co ważne, Wolbachia jest przekazywana kolejnemu pokoleniu, dzięki czemu zyskujemy tani i łatwy sposób kontrolowania chorób wirusowych przenoszonych przez komary.
      McGraw wyjaśnia, że wirus dengi oraz Wolbachia infekują różne tkanki w organizmie komara. Nie czynią mu krzywdy, ale wywołują reakcję układ odpornościowego. Naukowcy zaczęli przypuszczać, że jeśli do wywołującego stres czynnika jakim jest infekcja, dodamy kolejny, czyli podwyższoną temperaturę, może to niekorzystnie wpłynąć na komary.
      By to zbadać uczeni zamykali komary we fiolkach, która następnie zanurzali w wodzie o temperaturze 42 stopni i obserwowali, na ile zwierzęta są ruchliwe.
      Badania wykazały, że komary zainfekowane dengą traciły ruchliwość trzykrotnie szybciej niż komary niezainfekowane. W przypadku infekcji Wolbachią zwierzęta traciły ruchliwość 4-krotnie szybciej niż niezainfekowana grupa kontrolna. Co interesujące, nie zaobserwowano, by komary będące nosicielami i dengi i Wolbachii traciły ruchliwość szybciej, niż te zainfekowane jednym z patogenów.
      Badania wskazują więc, że o ile globalne ocieplenie będzie czynnikiem limitującym rozprzestrzenianie się dengi, to jednocześnie może zniweczyć wysiłki na rzecz wykorzystania Wolbachii do kontroli innych chorób zakaźnych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wirusy to najbardziej rozpowszechnione jednostki biologiczne na Ziemi. Z badań Wellcome Sanger Institute i European Bioinformatics Institute dowiadujemy się, że w jelitach ludzi żyje aż 140 000 gatunków wirusów. Ponad połowa z nich była dotychczas nieznana nauce.
      Badania przeprowadzono na 28 000 próbek mikrobiomu pobranych od ludzi w różnych częściach świata. Liczba i różnorodność wirusów zaskoczyły naukowców. Dokładniejsze scharakteryzowanie wirusów pozwoliło na stworzenie Gut Phage Database (GPD), która zostanie udostępniona i będzie ważnym narzędziem dla specjalistów badających zarówno mikrobiom jelit, jak i jego wpływ na ludzkie zdrowie.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że pod wpływem mikrobiomu matka może odrzucić nowo narodzone dziecko, może rozwinąć się rak piersi, że mikrobiom wpływa na pracę układu odpornościowego, a jego zmiany prowadzą do zaburzeń snu i podwyższonego ciśnienia.
      Autorzy najnowszych badań zauważają, że większość zidentyfikowanych przez nich gatunków wirusów zamieszkujących ludzki przewód pokarmowy, to  wirusy, których materiałem genetycznym jest DNA, zatem materiał inny niż ten u większości znanych przeciętnemu człowiekowi patogenów jak SARS-CoV-2 czy Zika, które są wirusami RNA. Po drugie, badane próbki pochodziły od osób zdrowych, u których nie występowała żadna wspólna choroba. To fascynujące przekonać się, jak wiele nieznanych gatunków wirusów żyje w naszych jelitach oraz spróbować odnaleźć związki pomiędzy nimi jak i pomiędzy nimi, a ludzkim zdrowiem, mówi doktor Alexandre Almeida.
      Naukowcy odkryli przy okazji drugi najbardziej rozpowszechniony klad wirusów. Klady są to grupy organizmów mające wspólnego przodka. Nowo odkryty klad został nazwany Gubaphage. Liczebnością ustępuje on tylko kladowi crAssphage, odkrytemu w 2014 roku.
      Oba te klady wirusów wydają się infekować te same typy bakterii zamieszkujących nasze jelita. Jednak bez dalszych badań trudno określić, jaką rolę w mikrobiomie odkrywają Gubphage.
      Stworzona dzięki nowym badaniom baza GPD zaweira informacje o 142 809 genomach wirusów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ostatnich latach przeszczepy mikroflory kałowej (ang. fecal microbiota transplant, FMT) od zdrowych osób stały się popularnym sposobem leczenia ciężkiej biegunki wywołanej przez Gram-dodatnie Clostridioides difficile. Najnowsze badania pokazują, że gdy otyłym myszom na niezdrowej diecie przeszczepi się będące głównie bakteriofagami jelitowe wirusy (wiriom) od szczupłych gryzoni, będą mniej tyć i nie zapadną na cukrzycę typu 2.
      Akademicy wyjaśniają, że wirusowa społeczność jelitowa jest zdominowana przez bakteriofagi, czyli wirusy atakujące bakterie. Antagonistyczne zachowanie fagów może zaś pomóc w kształtowaniu mikrobiomu. By sprawdzić, czy tak jest, ekipa przetestowała skuteczność przeszczepu wiriomu kałowego (ang. faecal virome transplantation) szczupłych myszy gryzoniom otyłym.
      Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze podzielili samce myszy na 5 grup. Grupa kontrolna dostawała karmę niskotłuszczową (LF, od ang. low-fat). Drugą grupę karmiono paszą wysokotłuszczową (HF, od ang. high-fat). Trzecia grupa stanowiła połączenie diety wysokotłuszczowej z ampicyliną (HF+Amp). Pozostałe dwie grupy, to: HF+Amp+FVT oraz HF+FVT. W 6. i 7. tygodniu studium grupom HF+Amp+FVT i HF+FVT podawano przez sondę FVT. Antybiotyk aplikowano na 24 godziny przed pierwszym przeszczepem kałowym.
      FVT składał się z wiriomów o unikatowym profilu, pozyskanych z jelita ślepego myszy karmionych przez 14 tygodni niskotłuszczową paszą.
      Kiedy transmitujemy cząstki wirusa z kału szczupłych myszy do organizmu gryzoni otyłych, w porównaniu do osobników nieotrzymujących FVT, myszy otyłe przybierają na wadze w znacząco mniejszym stopniu - tłumaczy prof. Dennis Sandris Nielsen. Co istotne, 6 tygodni po pierwszym FVT myszy z grupy HF+FVT wykazywały niższy przyrost wagi niż zwierzęta z grupy 2.
      Wydaje się także, że metoda chroni myszy przed rozwojem nietolerancji glukozy. Tolerancja glukozy w grupach LF i HF+FVT była bowiem porównywalna, zaś w pozostałych grupach HF obserwowano upośledzoną tolerancję glukozy.
      U otyłych myszy, które nie przeszły przeszczepu wiriomu kałowego, obserwowaliśmy obniżoną tolerancję glukozy, a jest to zjawisko poprzedzające cukrzycę. Wpłynęliśmy więc na mikrobiom w taki sposób, że myszy na niezdrowej diecie nie rozwinęły częstego powikłania wynikającego ze złego trybu życia - cieszy się Torben Sølbeck Rasmussen.
      Opisanym zjawiskom towarzyszyły znaczące zmiany mikroflory jelitowej, metabolomu osocza krwi, a także poziomu ekspresji genów związanych zarówno z otyłością, jak i rozwojem cukrzycy typu 2.
      Odnosząc się do FVT, doktorant dodaje, nie jest to bynajmniej samodzielne rozwiązanie i że tak czy siak powinna mu towarzyszyć zmiana diety. Wg niego, nie jest to także metoda na otyłość jako taką, ale sposób na najcięższe przypadki.
      Jeśli ktoś odżywia się niewłaściwie przez długi czas, ryzykuje, że w przewodzie pokarmowym rozwinie się nierównowaga. Tutaj demonstrujemy sposób na jej przywrócenie; metoda polega na wprowadzeniu brakujących cząstek wirusowych z powrotem do systemu - wyjaśnia Dennis Sandris Nielsen.
      Jak wspomnieliśmy wcześniej, Duńczycy pozyskiwali materiał od myszy karmionych przez 14 tygodni niskotłuszczową paszą. Przeprowadzano filtrację, tak by oddzielić wszystkie żywe bakterie i skoncentrować cząstki wirusowe, głównie bakteriofagi. FVT wykonywano po 6 tygodniach na wysokotłuszczowej diecie; później HF była kontynuowana jeszcze przez 6 tygodni. Po upływie tego czasu przeprowadzano test tolerancji glukozy i ważenie.
      Dennis Sandris Nielsen uważa, że minie jeszcze wiele lat, nim metoda ta będzie mogła zostać wdrożona na szerszą skalę. Potrzeba kolejnych eksperymentów oraz, oczywiście, testów z udziałem ludzi. Myszy stanowią pierwszy etap. [...] Mamy nadzieję, że w dłuższej perspektywie czasowej uda się opracować dobrze zdefiniowany koktajl bakteriofagów o minimalnym ryzyku skutków ubocznych.
      Ze szczegółowymi wynikami badań można się zapoznać na łamach pisma Gut.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W paryskim zoo zaobserwowano, że świnie wisajskie (Sus cebifrons) wykorzystują narzędzia, by wykopać barłóg. Zachowanie zostało opisane przez ekolog Meredith Root-Bernstein na łamach periodyku Mammalian Biology. To pierwsze dowody, że świnie również posługują się narzędziami.
      W latach 2015-17 zespół Root-Bernstein wielokrotnie odwiedzał Menażerię Jardin des Plantes. Tamtejsza rodzina świń wisajskich wykorzystywała narzędzia, by przygotować barłóg na narodziny młodych. Najlepszymi umiejętnościami w tym zakresie mogła się pochwalić samica o imieniu Priscilla. Zbierała liście, przenosiła je na inne miejsce i trochę ryła. W pewnym momencie podniosła kawałek kory o wymiarach 10x40 cm i trzymając go w pysku, dość energicznie podważała, wyciągała i spychała ziemię.
      Zachowanie, które udało się zresztą sfilmować, obserwowano u Priscilli, jej partnera Billie'ego oraz u ich żeńskiego potomstwa aż 11 razy. Naukowcy manipulowali elementami wybiegu, by zobaczyć, czy i w jaki sposób stado Priscilli będzie reagować na narzędzia.
      Najlepsza w rodzinie była Priscilla, nieco gorzej wypadała jej dorosła córka. Billie próbował dotrzymać im kroku, ale w porównaniu do samic, wydawał się nieporadny (posługiwał się przy tym wyłącznie patykiem).
      Naukowcy stwierdzili, że kopiąc za pomocą patyka, zwierzęta są mniej skuteczne niż w czasie buchtowania ryjem czy rycia nogą. Czemu więc świnie się tak zachowują? Wg naukowców, może się tak dziać z kilku powodów, m.in. dla zabawy; w tym przypadku nagradzające byłoby samo korzystanie z narzędzi. Co istotne, posługiwanie się korą czy patykami nie upośledza ostatecznie budowy barłogu, niewykluczone też, w jakiś sposób ją usprawnia.
      Wydaje się, że transmisja zachowania jest pionowa (z matki na córkę) i pozioma (z samicy na samca). U samic wiosłujący ruch korą bądź patykiem występuje na konkretnym, końcowym, etapie budowy gniazda.
      Root-Bernstein przyznaje, że badanie prowadzono na bardzo małej próbie i że są to zwierzęta trzymane w niewoli, które mogą się zachowywać inaczej niż dzicy pobratymcy.
      Świnie wisajskie są krytycznie zagrożone. Obecnie występują wyłącznie na 2 filipińskich wyspach Panay i Negros. Niewykluczone, że można je również spotkać na Masbate.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ze śliną żerujących kleszczy mogą się przenosić patogeny. By to uniemożliwić, naukowcy postanowili doprowadzić do tego, żeby pajęczaki zaczęły wytwarzać mniej śliny.
      Na północnym wschodzie USA znacząco rośnie liczba przypadków boreliozy. Większość metod zabijania kleszczy w sektorze rolniczym polega na wykorzystaniu neurotoksycznych insektycydów. Trudno je skutecznie stosować w obszarach zamieszkanych, dlatego chcieliśmy zidentyfikować nowy sposób kontrolowania kleszczy przenoszących choroby - podkreśla dr Daniel Swale z Uniwersytetu Stanowego Luizjany.
      Wiemy, że gruczoły ślinowe są kluczowe dla biologicznego sukcesu kleszczy, co sugeruje, że mogą one być potencjalnym celem dla pestycydów działających za pośrednictwem nowego mechanizmu - dodaje doktorantka Zhilin Li.
      Mając to na uwadze, naukowcy wpadli na pomysł, że gdyby dało się zahamować produkcję śliny przez kleszcze, można by w ten sposób powstrzymać je od żerowania.
      Swale i Li skoncentrowali się na prostowniczym (wewnątrzprostowniczym) kanale KIR (ang. inwardly rectifying potassium channel); wcześniej wykazano, że spełnia on ważną rolę w układach wydzielniczych stawonogów.
      W ramach ostatnich eksperymentów kleszcze karmiono krwią, która zawierała związki oddziałujące na KIR: VU0071063 lub pinacydyl. Okazało się, że wydzielanie śliny zmniejszało się o co najmniej 95%, a objętość przyjmowanego pokarmu (krwi) spadała ok. 15-krotnie. Co ważne, kleszcze, które żerowały na krwi wysyconej którymś z tych związków, ginęły w ciągu 12 godzin. To okienko czasowe ma spore znaczenie, gdyż zazwyczaj na transmisję patogenów za pośrednictwem śliny kleszczy potrzeba przynajmniej 12 godz., a niekiedy czas ten wydłuża się nawet do 40 godz. Analizując ekspresję w śliniankach, naukowcy stwierdzili, że KIR są dynamicznie regulowane i że są krytyczne dla wstępnej, ale nie dla późniejszych faz żerowania.
      Opisywane badania prowadzono na sztucznych systemach. Teraz akademicy zamierzają sprawdzić, czy zabieg zapobiegnie transmisji patogenów w czasie żerowania na gryzoniach.
      Swale i Li dodają, że przed zgonem kleszcze wyglądały na chore i ospałe. Ich zachowanie było nieskoordynowane, pajęczaki miały problemy z przemieszczaniem. Amerykanie przypisują to nierównowadze potasowo-sodowo-chlorkowej. Normalnie gdy kleszcze żerują, ich ślina "oddaje" nadmiar wody i jonów do krwi gospodarza. W tym jednak przypadku mimo że kleszcze produkowały mniej śliny, oddawały więcej jonów. Sądzę, że ich układ nerwowy nie pracował prawidłowo, co skutkowało wysoką śmiertelnością - wyjaśnia Li.
      Z abstraktu wystąpienia naukowców na jesiennej konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego wynika, że ekipa testowała hipotezę, że obniżona aktywność wydzielnicza gruczołów ślinowych zmniejszy spożycie krwi i że zmieniona osmoregulacja zwiększy śmiertelność związaną z niemożnością poradzenia sobie z bogatą w kationy ssaczą krwią. Generalnie naukowcy założyli, że funkcja ślinianek kleszczy zależy od nabłonkowego transportu jonów potasu i chemiczna modulacja KIR będzie miała dla nich katastrofalne konsekwencje.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...