https://frosthead.com

Добрите кучета могат да помогнат за идентифициране на превозвачите на малария

Малярията убива стотици хиляди хора всяка година, но самият паразит, Plasmodium falciparum, заразява много повече хора, отколкото се разболява. По-голямата част от хората с малария по всяко време са перфектно здрави ходещи фабрики за паразити и без да знаят, че са заразени, тези здрави носители могат лесно да разпространят болестта в нови региони и нови хора, които може би нямат толкова късмет.

За щастие, най-добрият приятел на човека е тук, за да даде на лекарите помощна лапа.

Ново изследване на Лондонската школа по хигиена и тропическа медицина предполага, че кучетата могат да идентифицират миризмата на малария. В едно малко, доказано с концепция проучване, две обучени кучета успяха да разграничат чорапите, носени от деца, които имат малария, и чорапи от краката на тези, които не го правят. Изследователите представиха своите предварителни открития днес на годишната среща на Американското дружество за тропическа медицина и хигиена.

Известно е, че маларията прави хората по-привлекателни за комарите. Екип, ръководен от Джеймс Логан, ръководител на отдела за контрол на заболяванията в лондонското училище за тропическа медицина, преди това демонстрира, че чорапите, носени от заразени деца, са по-привлекателни за малките кръвоспиращи, вероятно защото миризмите на дрехи съдържат повече химикали, наречени алдехиди. С мънички проводници, прикрепени към антените на комарите, изследователите подпухнаха химикали към тях, за да видят кои миризми предизвикват реакция. Съединения, наречени хептанал, октанал и нонанал, бяха най-вълнуващи за комарите и бяха открити в по-високи нива в чорапите на заразените деца.

„Така че, ако комарите могат да [миришат различията при хората], тогава защо не и кучетата?“, Казва Стив Линдсей, ентомолог по обществено здраве от университета в Дърам във Великобритания и водещ изследовател на новото проучване.

Екипни и снайфер кучета Изследователският екип с кучета за медицинско откриване. (Университет Дърам / Кучета за медицинско откриване / Лондонско училище по хигиена и тропическа медицина)

Линдзи и колегите му помолиха явно здравите деца в Гамбия да носят чифт нови чорапи за една вечер. Сутринта те събраха чорапите - около 175 двойки - и тестваха децата за малария. (Около 30 деца тестваха положително, въпреки че нямаха симптоми.) Изследователите замразиха чорапите, за да запазят миризмите, опаковаха ги и ги изпратиха обратно във Великобритания

След това нестопанските медицински кучета за откриване прекараха шест месеца в обучение на две кучета на име Сали и Лекси, за да разграничат чорапите, носени от деца с малария, и чорапи, носени от деца без болестта. Пушките - лабрадор ретривър и смесена порода лабрадор - щяха да подушат всяка проба и да замръзнат, ако открият малария, или да продължат, ако не. След тренировка с по един чорап от всяка двойка, кучетата успяха правилно да идентифицират 70 процента от децата с малария и 90 процента от здравите деца, като подушат чорапите от другия крак. Кучетата дори избират заразени деца с много ниско натоварване от паразити - 10 до 20 паразита на микролитър кръв. (Световната здравна организация казва, че инструментът за диагностика на малария трябва да бъде точен 75 процента при 200 паразити на микролитър - но отново, те никога не споменават конкретно кучетата.)

„Мисля, че е наистина вълнуващо“, казва Одри Одом Джон, учен лекар по педиатрия от Училището по медицина на университета във Вашингтон в Сейнт Луис. Одом Джон, който не е участвал в новото проучване, разработва дихателен тест, за да открие миризма на малария при заразени деца. „Със сигурност е чудесно начало“, казва тя за успеха на кучетата.

Има някои ограничения в работата обаче. Размерът на пробата от 175 чифта чорапи е по-малък, отколкото биха искали медицинските кучета за откриване, казва Клер Гост, съосновател и главен изпълнителен директор на нестопанската организация. По-добрата извадка би била 100 положителни на малария чорапи и 300 отрицателни чорапа, казва тя.

Поради малкия размер на пробата кучетата трябваше да бъдат обучени на едни и същи двойки чорапи, които тестваха (обучението се извършваше с по един чорап от всяка двойка, а тестът се провеждаше с другия). Експериментът не е идеален, защото кучетата можеха просто да се научат да разпознават индивиди, а не да откриват миризмата на малария.

Гостът и нейният екип обаче не вярват, че кучетата запомнят хора. Когато кучетата не успяха да идентифицират положително на малария дете, често това беше дете, заразено със сексуалния стадий на маларийния паразит, което Линдсей казва, че може да е променило миризмата. Ако кучетата просто обираха ароматите на индивидите, приравнявайки един чорап към другия, тогава не би трябвало последователно да правят тази грешка.

Като цяло екипът вярва, че кучетата са се справили доста добре, като се има предвид, че използват "малки парчета чорапи, които са били носени [веднъж] от едно дете и след това замразени за известно време", казва Логан. "Това ни дава по-голяма надежда, че ако успеят да ухаят на действителен човек, те биха се справили много по-добре, защото сигналът трябва да е много по-силен."

Миришенето на човек, а не чорап, също би могло да премахне възможните объркващи фактори. Много от децата споделят легло с други роднини, например, и чорапите можеха да вдишат миризми от спално бельо или други хора. И „какво правят малките момчета с чорапите си, никой не може да каже“, казва Линдзи. „Имахме едно момче, което носеше един чорап. Какво се случи с другия чорап? "

Линдзи казва, че кучетата снайпери могат да бъдат полезни в пристанищата за влизане в страни, които са изкоренили маларията, но където все още присъстват комари Anopheles, които разпространяват паразита. Бихте могли да екранизирате здравословни хора, които могат да носят паразита срещу малария, за да им попречите да въведат отново болестта в иначе "чиста" страна. Тъй като някои оценки казват, че до 19 на 20 души може да пренесе паразита от малария, без да се разболее, бързият, неинвазивен начин за идентифициране на носителите ще бъде основна полза за работещите за предотвратяване на разпространението на болестта.

Настоящите диагностични методи не са практични за екраниране на стотици или хиляди хора, минаващи през летище. За да диагностицират малария, лекарите могат да вземат кръв и да използват микроскоп, за да идентифицират паразитите, но това изисква обучение и "неща, които изглеждат направо, но не са", като чисти стъклени пързалки, работещ микроскоп и надеждно електричество, казва Хайди Хопкинс доцент по малария и диагностика в Лондонското училище по хигиена и тропическа медицина.

Алтернативно, здравните работници могат да използват произволен брой „бързи диагностични тестове“, които включват пускане на щипка кръв на малко устройство. Петнадесет минути по-късно се появява цветна лента, ако антиген, произведен от паразита от малария, е в кръвта на пациента. Такива тестове са лесни за използване от непрофесионалисти във всякакви условия. Недостатъкът е, че не можете да принудите всеки международен пътник да се подложи на кръвен тест. За разлика от тях едно куче "може да слезе по редица хора и да бъде направено за секунди", казва Логан.

И ако не смъркащи кучета, тогава може би може да се използва електронен „нос“. Може да се създаде устройство, което да открива същите съединения, на които миришат кучетата и комарите, но за да се направи това, са необходими повече изследвания на специфичните молекули.

Едно неизвестно парче от пъзела е защо точно заразените от малария хора миришат различно. Не е ясно дали паразитите произвеждат миризми директно, ако променят микробиома на човек или дали телата ни произвеждат миризмите в отговор на паразитите. Въпреки това, казва Одом Джон, маларийният паразит има сходен органел с този, намиращ се в растенията, който произвежда миризливи съединения - „нещото, което кара боровете да миришат на борови дървета или лимоните миришат на лимони“. Възможно е паразитът от малария да произвежда миризливи съединения директно с странната си растителна органела.

Друг път на изследване, който трябва да се проучи, е дали миризмата е постоянна при популациите, така че Линдзи планира да тества хора от цяла Африка, за да види дали кучетата също могат да разпознаят маларията сред ароматите си.

Последен усложняващ фактор е, че има повече от един вид малария. P. falciparum е най-често срещаният и смъртоносен, но други видове паразит могат да причинят изтощаващи рецидиви месеци след първоначалната инфекция.

Маларията е сложна болест, която няма да бъде изкоренена лесно, дори с помощта на нашите четирикраки приятели. Но тези марионетки - и техните човешки обучители - ще работят с всичките си кучешки сили, в лабораторията и на полето, за да превърнат тази история за недоумение в успех.

Добрите кучета могат да помогнат за идентифициране на превозвачите на малария