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    A pesquisa de campo visa retardar a propagação de doenças transmitidas por carrapatos em todo o meio-oeste

    A estudante da UC Madisen Kimbrel prepara um carrapato para estudo no laboratório de biologia do professor Joshua Benoit. Crédito:Jay Yocis / UC Creative Services

    Carrapatos são pequenos sobreviventes desagradáveis, sobrevivendo até mesmo aos dinossauros enquanto resistem à seca, tolera o frio e passa meses sem comer.

    Eles carregam uma série de doenças que espalham ao mergulhar suas bocas farpadas em você como uma torre de petróleo horrível. Eles são difíceis de remover e ainda mais difíceis de matar.

    Sua pele já está arrepiada?

    Pesquisadores da Universidade de Cincinnati estão examinando as defesas do carrapato, procurando maneiras de prevenir doenças transmitidas por carrapatos, como a doença de Lyme.

    Estudantes e professores de biologia da Faculdade de Artes e Ciências McMicken da UC estão estudando a distribuição de carrapatos no sudoeste de Ohio, as doenças que carregam e sua capacidade de resistir aos invernos do meio-oeste. Melhorar nossa compreensão desses parasitas indutores de medo pode ajudar os caminhantes, caminhantes de cães e entusiastas da natureza permanecem saudáveis.

    "Ainda há tantas coisas que não sabemos sobre os carrapatos, "disse o professor assistente da UC Joshua Benoit, quem está supervisionando a pesquisa. "Eles são conhecidos por transmitirem ainda mais doenças do que os mosquitos."

    Quatro espécies são encontradas no sudoeste de Ohio. Eles têm o formato de uma semente de melancia, mas podem variar em tamanho, desde uma semente de papoula até a cabeça de um alfinete, com oito pernas e uma dura, escudo protetor. Faminto por uma refeição, eles sobem até a ponta de uma folha de grama ou galho e acenam seus extralongos, pernas dianteiras com pontas de gancho no ar, um comportamento chamado "questing, "até um coelho, veados ou humanos passam por eles. Eles podem detectar o dióxido de carbono de seu futuro hospedeiro, de modo que estejam prontos para se agarrar à pele - ou jeans - se tiverem uma chance.

    Os carrapatos têm ferozes aparelhos bucais farpados, como catracas, que permitem que eles penetrem profundamente na pele e permaneçam cravados enquanto se alimentam do sangue do hospedeiro. Eles transmitem doenças através de sua saliva na forma de espiroquetas, bactérias em forma de saca-rolhas que rodopiam na corrente sanguínea do hospedeiro.

    Os alunos do Departamento de Ciências Biológicas da UC regularmente coletam carrapatos em parques nos condados de Hamilton e Butler. Carrapatos são caros para cultivar em laboratório. Eles requerem um hospedeiro vivo, como um rato ou coelho. Então, para alguns estudos, UC compra carrapatos de um laboratório da Universidade Estadual de Oklahoma.

    A pesquisa de vigilância começa no Centro de Estudos de Campo da UC, a noroeste de Cincinnati, próximo à Floresta Whitewater de Miami. A estação de campo é o lar de outros projetos de pesquisa da UC que examinam o mundo natural, de pássaros nativos a borboletas.

    Em uma manhã recente, O bolsista de pós-doutorado da UC Andrew Rosendale e os alunos Alicia Fieler, Benjamin Davies e Madisen Kimbrel arrastaram bandeiras feitas de lã sobre arbustos e prados cheios de flores silvestres de verão para coletar carrapatos para seu estudo.

    Davies, 19, de West Chester, Ohio, e graduado pela Lakota West High School, inicialmente achou os carrapatos revoltantes pelos mesmos motivos que todo mundo acha. Os laboratórios de biologia da UC também estudam baratas e mosquitos.

    “Entre essas três espécies, carrapatos eram a melhor escolha, "disse ele." E trabalhar na estação de campo é uma boa maneira de sair e experimentar a natureza. "

    Fieler, 21, graduado pela Oak Hills High School da área de Cincinnati, quer se tornar uma enfermeira. Ela contribuiu para três artigos de pesquisa publicados sobre carrapatos até o momento em sua graduação. O trabalho de campo na UC está dando sua valiosa experiência dentro e fora do laboratório, ela disse.

    "Eu aprendi muito - técnicas de laboratório e até coisas simples como protocolos de segurança e procedimentos básicos de laboratório, como executar ensaios e reunir todos os dados, "ela disse." Ter essa formação em ciência vai me ajudar em pesquisas futuras também. "

    Kimbrel, 20, um curso de biologia de Monroe, Ohio, disse que estudar um tópico que tem implicações médicas potenciais é uma boa opção de pesquisa, já que ela deseja seguir uma carreira em medicina.

    "É ótimo porque você pode pegar o que aprendeu na sala de aula e aplicá-lo ao mundo real, " ela disse.

    Estudantes de biologia da UC penduram bandeiras de pano sobre a grama alta para coletar carrapatos para estudo. Crédito:Jay Yocis / UC Creative Services

    De volta ao laboratório de biologia do professor Benoit, os alunos medem os níveis de lipídios, proteínas e glicogênio nas amostras de carrapatos. O maior teor de gordura é uma indicação de boa nutrição para o carrapato. E eles podem identificar quais doenças, caso existam, os carrapatos carregam.

    Uma vez que os ovos do carrapato chocam, os parasitas bebês buscam uma refeição de sangue em cada um de seus próximos três ciclos de vida:larvas, ninfa e adulto.

    “Eles podem transmitir a doença em qualquer fase da vida se forem infectados. É muito mais comum serem mordidos por um adulto por aqui. Mas eles também podem pegar a doença como larvas ou ninfas, "Rosendale da UC disse.

    E eles vivem por até seis anos.

    Rosendale, co-autor de vários estudos sobre carrapatos, disse que o objetivo da pesquisa é encontrar maneiras de retardar ou interromper a propagação de doenças.

    “Queremos encontrar melhores maneiras de matá-los, estudando os mecanismos de resistência dos carrapatos aos pesticidas, " ele disse.

    Evidências fósseis sugerem que carrapatos se alimentaram de dinossauros e outras criaturas do Cretáceo há 90 milhões de anos. Hoje, os carrapatos contraem Lyme e outras doenças de animais, como camundongos, que servem como reservatórios para a bactéria.

    "Carrapatos carregam inúmeras doenças. Novos são identificados o tempo todo, "Benoit disse.

    Além de Lyme, carrapatos em muitos estados do Centro-Oeste e do Nordeste são conhecidos por transportar doenças como anaplasmose, erliquiose e febre maculosa das Montanhas Rochosas. A picada de alguns carrapatos solitários em Kentucky e Indiana foi associada a uma resposta imunológica que faz com que algumas pessoas se tornem alérgicas à carne vermelha, um distúrbio chamado alfa-gal.

    "É uma condição bizarra. As pessoas falam sobre isso, mas é relativamente raro, " ele disse.

    Os médicos devem estar vigilantes sobre doenças transmitidas por carrapatos, mesmo aqueles não comumente observados nesta área, disse o Dr. Carl J. Fichtenbaum, especialista em doenças infecciosas da University of Cincinnati Medical Center e do Cincinnati Veterans Affairs Medical Center.

    "Lyme é incomum aqui. Vemos um punhado de casos a cada ano, "Alguém vai passar as férias em Cape Cod e é picado por um carrapato e volta com uma infecção."

    Tipicamente, pacientes com Lyme se queixam de sintomas semelhantes aos da gripe:dor de cabeça, febre e dores nas articulações ou músculos, ele disse.

    "Eles podem ter a erupção cutânea característica ao redor da picada, mas isso não acontece com todos, " ele disse.

    Ao contrário dos mosquitos, que transmitem vírus como o Nilo Ocidental ou Zika em sua picada, carrapatos transmitem bactérias quando nos picam, Fichtenbaum disse.

    "Com doenças transmitidas por carrapatos, não temos imunidade a infecções bacterianas. Podemos ser infectados repetidamente. Nosso corpo não é capaz de se defender, " ele disse.

    Um simples curso de antibióticos cura a maioria das doenças transmitidas por carrapatos. Fichtenbaum disse que os esforços de vigilância, como o estudo em andamento da UC, são inestimáveis ​​para ajudar os médicos a entender a probabilidade de os pacientes contrairem doenças de carrapatos locais.

    Estudantes de biologia da UC estão estudando como os carrapatos podem sobreviver à seca do verão e invernos do norte. Um carrapato em um tubo de ensaio. Crédito:Jay Yocis / UC Creative Services

    "Acho que é ótimo fazer uma amostra da população de animais e insetos para entender as zoonoses, doença transmitida por animais vivos, "disse ele." É sempre bom se nós estamos monitorando o que está lá fora, para que possamos saber as possibilidades. "

    Até agora, Lyme não foi encontrada nos carrapatos que a equipe de Benoit coletou localmente. Mas uma espécie, o carrapato do cachorro, é um portador conhecido da febre maculosa das Montanhas Rochosas, que causa dor de cabeça e febre e, às vezes dias depois, uma erupção manchada. É prevalente nos estados do meio-oeste e do meio-Atlântico.

    Se não for tratada, doenças transmitidas por carrapatos podem causar uma série de problemas, desde perda auditiva até complicações neurológicas.

    A doença de Lyme afeta muito mais pessoas nos Estados Unidos do que qualquer patógeno transmitido por mosquitos nos Estados Unidos.

    Cerca de 30, 000 casos da doença de Lyme são notificados anualmente aos Centros de Controle e Prevenção de Doenças. A doença foi observada em pacientes em 40 estados em 2015. Mas isso não abrange todos os casos diagnosticados - ou os muitos casos suspeitos que não são diagnosticados a cada ano, a agência disse. Um estudo de 2015 do CDC usou reclamações de seguro médico entre 2005 e 2010 para estimar que 329, 000 pessoas contratam a Lyme todos os anos nos Estados Unidos.

    "A grande maioria das pesquisas sobre doenças transmitidas por carrapatos é onde a doença de Lyme é prevalente - no Nordeste e no alto Centro-Oeste, "Disse Rosendale da UC." Não recebeu muita atenção em Ohio porque, historicamente, a doença de Lyme não era tão comum. Não tínhamos o carrapato de perna preta aqui. Mas recentemente temos visto mais e mais dessa espécie e, portanto, a doença de Lyme está se tornando cada vez mais um problema. "

    Qualquer pessoa que arrancou um carrapato da perna da calça sabe que eles são durões. Mas a pesquisa da UC está demonstrando como eles são resistentes.

    Um estudo da UC publicado em 2016 pela revista Carrapatos e doenças transmitidas por carrapatos sugere que os carrapatos têm poucos problemas em sobreviver a um inverno típico de Ohio. Benoit, Rosendale e seus alunos co-autores examinaram a tolerância ao frio do carrapato de cachorro americano, expondo-os a temperaturas de até -9 graus Fahrenheit. Eles determinaram que nenhum carrapato sobreviveu mais de duas horas àquela temperatura. Mas os carrapatos podiam suportar temperaturas um pouco acima de 0 graus e a maioria sobreviveu a temperaturas na casa dos 20 por pelo menos duas semanas.

    O mesmo grupo foi coautor de outro estudo no Journal of Experimental Biology que descobriu que os carrapatos podem resistir a longos períodos de seca, resistir à desidratação, mesmo quando ficam sem comida por até 18 semanas.

    Algumas espécies de carrapatos parecem estar expandindo seu alcance, o que significa que as doenças que eles carregam podem ser uma preocupação emergente, Rosendale disse.

    "Esperamos ver mais casos relatados da doença de Lyme, "ele acrescentou." As temperaturas mais quentes e invernos mais amenos estão permitindo que eles sobrevivam. Estamos vendo uma mudança na distribuição da população e aumentos nos números também. "

    Os parques locais estão prestando muita atenção à pesquisa da UC. Como parte da licença, A UC concordou em compartilhar suas descobertas de vigilância.

    “É uma questão de saúde pública. Queremos estar cientes do que temos em nossos parques - se existem doenças e como as pessoas podem se proteger, "disse Zurijanne Carter, especialista em recursos naturais para os Grandes Parques do Condado de Hamilton.

    O distrito do parque ocasionalmente recebe ligações de residentes preocupados com doenças depois de encontrar um carrapato, ela disse.

    "A pesquisa que a UC está fazendo percorrerá um longo caminho para saber mais sobre os carrapatos em Ohio, "Carter disse." É uma pesquisa semelhante em como monitoramos doenças transmitidas por mosquitos. "

    Benoit publicou pesquisas sobre uma variedade de parasitas, incluindo moscas tsé-tsé. Ele viajou para a Antártica este ano para estudar um tipo diferente de artrópode, ácaros.

    Mas os carrapatos permanecem mesmo lá, em uma das partes mais hostis e remotas do planeta. Eles vivem de - o que mais? - pinguins.


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