В США вернулся паразит «плотоядная муха». Теперь он распространяется на север

В 1950-х годах заражения личинками Новосветского вольного червя наносили огромные убытки производителям скота в США. На юго-западе вредитель наносил предполагаемый ущерб в размере 50-100 миллионов долларов в год, прежде чем крупная кампания по искоренению вывела его из Соединённых Штатов и вытеснила его ареал на юг, к Панаме.

Теперь плотоядный паразит движется на север. Новосветский вольный червь достиг Техаса и Нью-Мексико, вызывая беспокойство среди домашнего скота, дикой природы, домашних животных и в редких случаях людей.

Чтобы помочь официальным лицам лучше понять, где может возникнуть следующая угроза, исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего и Агентства здравоохранения и социальных служб округа Сан-Диего (HHSA) разработали новый инструмент отслеживания, сосредоточенный на паразитической мухе и её личинках, которые питаются живыми тканями.

«Наши партнёры из окружного отдела общественного здравоохранения привлекли наше внимание к необходимости лучшей информированности о Новосветском вольном черве, — сказал Элиа Аронофф-Спенсер, доктор медицинских наук и философии, профессор медицины в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Мы создали панель мониторинга для создания региональных профилей риска. Это всего лишь один пример того, как мы реагируем на потребности округа с акцентом на реальные проблемы. Это модель, которая принесла нам большой успех, как панель мониторинга кризиса окружающей среды реки Tijuana».

Панель мониторинга оценивает риск заражения вольным червём для отдельных округов по всей стране. Она объединяет несколько видов информации, включая подтверждённые обнаружения, условия окружающей среды, которые могут благоприятствовать мухе и её личинкам, а также сообщения в средствах массовой информации.

Пока доступ ограничен официальными лицами общественного здравоохранения и партнёрами, участвующими в проекте. Исследователи в конечном итоге надеются выпустить версию, которая может быть использована общественностью.

Одной из необычных особенностей является включение новостного освещения, которое может предоставить ранние подсказки до того, как официальные системы отчётности смогут их обработать.

Сима Шах, доктор медицинских наук и магистр общественного здравоохранения, которая является медицинским директором отделения эпидемиологии и иммунизации Департамента общественного здравоохранения округа Сан-Диего, отметила, что включение статей в прессу было одним из инноваций панели. «Традиционные механизмы отчётности в общественном здравоохранении часто задерживаются, — сказала она. — Лабораторное подтверждение может занять дни или недели. Включая сообщения СМИ, мы можем выявить потенциальные угрозы раньше и оставаться на шаг впереди».

«Инструмент дает вам представление о том, где вы можете ожидать увидеть случаи в следующий раз, — добавил Марк Бити, доктор медицинских наук и магистр общественного здравоохранения, помощник медицинского директора отделения эпидемиологии и иммунизации округа. — Это помогает в определении того, как мы должны готовиться. Является ли угроза неминуемой или у нас есть шесть месяцев? Мы находимся в очень тревожной фазе прямо сейчас, и инструмент это подтверждает».

Новосветский вольный червь резко отличается от большинства личинок мух. В то время как многие личинки питаются мёртвым или разлагающимся материалом, личинки вольного червя питаются здоровой, живой тканью.

Самки мух откладывают яйца в открытые раны или естественные отверстия тела. После вылупления личинки проникают в ткань и начинают питаться. По мере их развития раны становятся глубже и больше, увеличивая риск вторичных инфекций. Без лечения серьёзные заражения могут серьёзно ранить или убить домашний скот и дикую природу.

Люди также могут заразиться, хотя такие случаи редки. Новосветский вольный червь не распространяется от одного человека к другому так же, как инфекционное заболевание, такое как COVID-19. Вместо этого личинки могут попасть в раны или слизистые оболочки, откуда они должны быть быстро удалены, чтобы ограничить дальнейший ущерб окружающим тканям.

Вредитель может расширять свой ареал несколькими способами. Взрослые мухи способны летать на мили в поисках хозяев, но инфицированный домашний скот, домашние животные, птицы и другая дикая природа также могут помочь переносить паразита в новые области.

«Мы знали в 2023 году, что Новосветский вольный червь будет двигаться на север, но я не ожидал, что он будет двигаться так быстро, как это произошло, — сказал Бити. — Хотя источник инфекций в США всё ещё находится под следствием, тот факт, что он находится в США, ясен на 100%».

«Как только он попал в Техас, мы быстро увидели увеличение обнаружений, — продолжил он. — Он находится в месте, где он раньше жил, поэтому неудивительно, что он снова берёт верх».

В 1950-х годах официальные лица провели одну из самых успешных кампаний биологического контроля в истории, используя метод, известный как техника стерильных насекомых. Огромное количество самцов мух были стерилизованы радиацией и выпущены в окружающую среду. Когда дикие самки спаривались с ними, они не давали жизнеспособного потомства, постепенно уменьшая численность популяции.

Министерство сельского хозяйства США (USDA) руководит последней кампанией по искоренению, которая сочетает выпуск стерильных насекомых с пестицидами и карантинами, предназначенными для ограничения движения животных.

Власти также ищут одобрение Агентства по охране окружающей среды США для генетически модифицированного штамма только с самцами, который в настоящее время тестируется на местах. В то же время исследователи UC San Diego разрабатывают технологии следующего поколения, которые могут укрепить будущие усилия по контролю или искоренению вольного червя.

«Мы тесно сотрудничаем с Калифорнийским департаментом продовольствия и сельского хозяйства, чтобы связать местных ветеринаров с ресурсами вольного червя для эпиднадзора в нашем регионе, — сказала Эмили Трумбулл, доктор ветеринарной медицины, ветеринар и руководитель программы One Health подразделения эпидемиологии. — Мухи могут поражать любого теплокровного животного, поэтому работа с ветеринарами, обслуживающими домашний скот, домашних животных и дикую природу, критична для выявления подозрительных случаев и предотвращения случаев у людей. Панель мониторинга учитывает экологические факторы, которые могут помочь нам понять, как изменяется риск для нашего региона до прибытия мухи. Именно поэтому панель мониторинга ценна».

Панель мониторинга вольного червя была разработана в рамках инициативы Resilient Shield Калифорнийского университета в Сан-Диего и финансируемого Центрами по контролю и профилактике заболеваний центра, возглавляемого Ароноффом-Спенсером и соруководителями.

Resilient Shield — это один из 13 основных центров, которые составляют новую сеть Insight Net Центров по контролю и профилактике заболеваний, национальную сеть, посвящённую моделированию вспышек и угроз болезней. Её подход разработан на основе простой идеи: агентства общественного здравоохранения определяют проблемы, которые им срочно необходимо решить, а затем исследователи строят инструменты, основанные на этих реальных приоритетах.

«В общественном здравоохранении мы всегда знаем наши наиболее срочные приоритеты, но часто у нас нет немедленных ресурсов или внутренних технических решений для их достижения, — сказала Шах. — Вольный червь — идеальный пример. Это критическая угроза, но это проблема, которую наши академические партнёры, возможно, никогда бы не сочли приоритетной без нашего прямого запроса. Это партнёрство решает нашу немедленную проблему, одновременно предоставляя общие открытые эталонные конструкции, которые демонстрируют именно то, как общественное здравоохранение, академические учреждения и промышленность могут успешно работать вместе».

Вместо того чтобы академические команды угадывали, какие инструменты нужны организациям общественного здравоохранения, агентства, сталкивающиеся с реальными проблемами, могут подавать запросы непосредственно в Resilient Shield. Помимо округа Сан-Диего, его партнёры включают Департамент общественного здравоохранения Калифорнии, нацию навахо и организации по всей более широкой сети Insight Net.

Эта структура предназначена для того, чтобы помочь специалистам из разных учреждений быстро реагировать на возникновение новой проблемы.

Первый запрос, поданный в центр, поступил от Шах и касался отслеживания гриппа. Эта работа была совместно возглавлена сопиководителем Resilient Shield Руем Рибейро из Национальной лаборатории Лос-Аламоса.

Для текущей угрозы вольного червя Аронофф-Спенсер работал непосредственно с математическим эпидемиологом Наташей Мартин, доктором философии, профессором медицины и заместителем начальника отдела инфекционных заболеваний и глобального общественного здравоохранения Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Resilient Shield также создала модульный и масштабируемый центр ресурсов, который можно адаптировать к различным проблемам общественного здравоохранения. Работая с технологическими партнёрами, включая Google и MITRE, центр объединяет множество видов данных, включая информацию о заболеваниях человека, домашнем скоте, экологических условиях, погоде, национальных медицинских записях и социальном мониторинге.

Когда поступает новый запрос, исследователи могут быстро собрать необходимые инструменты, используя компоненты из общего центра ресурсов. В зависимости от проблемы это может включать общедоступные веб-сайты и ресурсы социальных сетей, защищённые вычислительные системы, продвинутые симуляционные движки или конструкторы агентов искусственного интеллекта.

«Нашей центральной инновацией является истинное слияние приоритетов партнёров со масштабируемой инженерией, — сказал Аронофф-Спенсер. — Мы не создаём в вакууме. Наша инфраструктура построена непосредственно на основе приоритетов, определённых нашими партнёрами. Кроме того, поскольку наша платформа построена на открытой модульной архитектуре, каждое решение, которое мы разрабатываем, укрепляет систему и делает её более адаптируемой для следующего вызова общественного здравоохранения».