Bohaterskie wielkoszczury, ludzie i gruźlica
- 8 minut czytania - 1559 słów [Nauka]
Na obrazku: HeroRAT otrzymuje nagrodę za znalezienie miny lądowej.
Wielkoszczury to sympatyczne, inteligentne afrykańskie gryzonie (Cricetomys gambianus, gambian pouched rat) – jedne z największych gryzoni z rodziny myszowatych (Muridae) na świecie, gdyż mogą ważyć nawet do czterech kilogramów. Są zwierzętami nocnymi, i jak wiele zwierząt nocnych mają słaby wzrok, a za to znakomity węch.
Znakomity węch i inteligencję wielkoszczurów wykorzystują ludzie. Udało się wytresować je tak, żeby znajdowały miny lądowe – można je tresować (uczą się szybciej niż psy), potrafią doskonale wyczuć zapach trotylu, a dzięki swoim rozmiarom nie ryzykują uruchomienia zapalnika. APOPO, organizacja non-profit zajmuje się ich tresurą (tresowane wielkoszczury nazywa “HeroRATs” – i bardzo słusznie).
To jeszcze nic.
Jednym z ważnych problemów w walce z gruźlicą jest szybka i pewna diagnoza. Wbrew pozorom odróżnienie gruźlicy od innych chorób nie jest łatwe. Problem w tym, że większość zarażeń gruźlicą nie kończy się chorobą – bakterie co prawda infekują organizm ludzki i są pożerane przez makrofagi, których zadaniem jest usuwanie bakterii. Mycobacterium tuberculosis potrafią jednak przeżyć i to: siedzą sobie wewnątrz komórek naszego układu odpornościowego i robią co chcą. Czyli, w większości wypadków, nic – po prostu sobie siedzą. W każdej chwili jednak mogą wybudzić się z letargu i zaatakować organizm – nie wiadomo dokładnie jak i dlaczego to się dzieje.
Na obrazku: Prątki gruźlicy wybarwione metodą Ziehla-Neelsena w próbce plwociny. Źródło: CDC.
W rejonach endemicznych nawet 30-90% populacji może mieć taką ukrytą gruźlicę, więc testy oparte na obecności przeciwciał nie pomogą w diagnozie. Dlatego stosuje się głównie prześwietlenia i analizę plwociny, w której u chorych znajdują się prątki gruźlicy. Jedynym pewnym testem jest wyhodowanie z próbki plwociny kolonii bakterii. Można też użyć specjalnego barwienia i obejrzeć próbkę pod mikroskopem – niestety, ta metoda nie jest bardzo czuła. Inne metody są zbyt kosztowne dla ubogich krajów, gdzie gruźlica występuje endemicznie.
No dobrze, skoro była mowa o wielkoszczurach wywąchujących miny, to pewnie teraz będzie o diagnozowaniu gruźlicy węchiem. Tylko czy gruźlica pachnie?
Owszem. Prątki gruźlicy uwalniają cały szereg charakterystycznych substancji takich jak kwasy mykolinowe, pozwalających – z wykorzystaniem HPLC lub spektrometrii masowej – na wykrycie bakterii. Okazało się że owszem, węch wielkoszczura jest wystarczająco czuły, by móc wykryć Mtb w plwocinie:
[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=KoRvdyuHxdE]
Wygląda na to, że to jest całkiem serio – jest już nawet publikacja opisująca pierwsze wyniki. Autorzy twierdzą, że szczury robią mniej błędów (zarówno polegających na stawianiu fałszywej diagnozy TB – false positive, jak i na niewykrywaniu gruźlicy – false negative), a przy tym – jak widać na filmie – są o wiele szybsze niż nawet stosunkowo proste barwienie i badanie pod mikroskopem. Sam o tej sprawie dowiedziałem się od doktoranta, który usiłuje stwierdzić, czy szczury potrafią właściwie odróżniać różne spokrewnione bakterie oraz jakie konkretnie substancje wyczuwają.
Literatura
Viader-Salvadó et al. “Detection and identification of mycobacteria by mycolic acid analysis of sputum specimens and young cultures ”. 2007. Journal of Microbiological Methods, 70:479-483.
Steingart et al. “Sputum processing methods to improve the sensitivity of smear microscopy for tuberculosis: a systematic review”. 2006. The Lancet Infectious Diseases 6:664-674.
Pai et al. “New tools and emerging technologies for the diagnosis of tuberculosis: Part II. Active tuberculosis and drug resistance”. 2006. Expert Rev Mol Diagn. 6(3):423-32.
Weetjens et al. “African pouched rats for the detection of pulmonary tuberculosis in sputum samples.”. 2009. Int J Tuberc Lung Dis. 13(6):737-43.
Komentarze
Komentarz: kwik, 2009-12-11 03:03:18:
Mogłyby być wieloszczury, na zasadzie wieloryba, tym bardziej, że nie są to właściwe szczury. Na pewno jedne z największych myszowatych, ale z gryzoni to już najwyżej jedne z większych, bo ledwo się mieszczą w pierwszej dziesiątce.
W naszej Wikipedii jest ładnie: “Znalezioną minę symbolizują drapaniem w ziemie.”
Komentarz: sporothrix, 2009-12-11 03:45:52:
Ciekawe… Wiem, że to nowa i pierwsza taka praca. Ale ciekawi mnie, jak te zwierzaki poradziłyby sobie z wykrywaniem innych prątków gruźliczych - w Afryce to jest problem (może nie za duży, ale jest), a w końcu mowa jest o krajach biedniejszych, których nie stać na szybkie metody diagnostyki. Druga rzecz - wykrywanie prątków w innych materiałach, niż plwocina. Plwocina jest najlepszym materiałem diagnostycznym w przypadku gruźlicy płucnej, ale nie wszyscy pacjenci są ją w stanie oddać (dzieci zwłaszcza). A jeśli już nawet da się to zrobić, to materiał od dziecka bardzo często jest negatywny. W ogóle gruźlica u dzieci jest szalenie trudnym i odrębnym problemem, i fajnie byłoby, żeby kwestie diagnostyki usprawnić właśnie tutaj. Po trzecie - barwienie Z-N, a raczej jego odczyt jest okropnie nużący i niełatwy, ale są i inne metody, pod pewnymi względami łatwiejsze. Ciekawa jestem, czy jednak kupno mikroskopu, albo nawet samej przystawki fluorescencyjnej do barwienia auraminą, nie jest prostsze i tańsze od hodowli tych szczurów, szkolenia ich, szkolenia trenerów, itd. Ale może to się opłaca. No i jeszcze jedno - badali te zwierzęta oczywiście, ale zastanawiam się, czy one po jakimś czasie, dłuższym niż te parę tygodni, nie zaczną jednak chorować. Na przykład z objawami innymi niż ludzie, więc trudnymi do wyłapania. W ogóle jakoś sama idea wykorzystywania zwierząt do testów diagnostycznych nie bardzo mi się podoba. Ale oczywiście, jeśli jest to bardzo korzystne dla ludzi i skuteczne i lepsze niż coś innego, to tak trzeba. Tylko wolałabym, żeby to było porządnie uzasadnione.
Komentarz: nameste, 2009-12-11 09:09:53:
@kwik: zgodnie z tą wielorybia logiką, herorat mógłby się nazywać wielomysz.
Komentarz: ztrewq, 2009-12-11 09:38:06:
Na pewno jedne z największych myszowatych, ale z gryzoni to już najwyżej jedne z większych, bo ledwo się mieszczą w pierwszej dziesiątce.
Racja. Zmodyfikowałem tekst.
Jeśli chodzi o nazwę – cóż, nazwy łacińskie wszystkich tych myszowatych gryzoni kończą się na “-mys” (z greki – μυσ) albo, z łaciny, “-mus”. Po angielsku – albo “rat” (white tailed rat, red forest rat) albo “mouse” (mój faworyt, zasługujący na osobną notkę: bastard big-footed mouse, Macrotarsomys bastardi).
Komentarz: ztrewq, 2009-12-11 09:57:35:
Ale ciekawi mnie, jak te zwierzaki poradziłyby sobie z wykrywaniem innych prątków gruźliczych – w Afryce to jest problem
Wiadomości z frontu: aż za dobrze, tzn. wielkoszczury tresowane do wykrywania Mtb wykrywają też i inne gatunki.
Plwocina jest najlepszym materiałem diagnostycznym w przypadku gruźlicy płucnej, ale nie wszyscy pacjenci są ją w stanie oddać (dzieci zwłaszcza). A jeśli już nawet da się to zrobić, to materiał od dziecka bardzo często jest negatywny.
Owszem, ale we krwi nawet czułymi metodami (MS) ciężko coś wykryć (wiadomości z frontu). Natomiast kombinuje się z wykrywaniem lotnych substancji w oddechu, tyle że to wszystko jest koszmarnym high-tech.
Ciekawa jestem, czy jednak kupno mikroskopu, albo nawet samej przystawki fluorescencyjnej do barwienia auraminą, nie jest prostsze i tańsze od hodowli tych szczurów, szkolenia ich, szkolenia trenerów, itd.
Właśnie chyba nie. Zważ, że za kupno i tresurę zwierząt płaci się lokalne stawki, a za kupno sprzętu – międzynarodowe. Poza tym, one chyba naprawdę łatwo poddają się tresurze.
No i jeszcze jedno – badali te zwierzęta oczywiście, ale zastanawiam się, czy one po jakimś czasie, dłuższym niż te parę tygodni, nie zaczną jednak chorować.
Myszy chorują – inaczej niż ludzie, i zdaje mi się, że ciężko to przeoczyć. Myszy są jednym z modelowych organizmów – chociaż to niezbyt dokładny model, właśnie ze względu na inny obraz choroby. Natomiast zarażają się inhalując aerozol. Wydaje mi się, że wielkoszczury nie są o wiele bardziej narażone niż pracujący z próbkami ludzie.
W sytuacji, kiedy na gruźlicę umiera parę milionów osób rocznie, nie mam wielkich problemów w znajdywaniu uzasadnień.
Jeszcze jedno: sam pomysł wydaje mi się kapitalny, ale nie dopóki nie zostanie to zademonstrowane przez inne grupy badaczy i może na trochę większą skalę, ja i tak pozostanę lekko sceptyczny.
Komentarz: kwik, 2009-12-11 11:25:35:
@ nameste - wielomysz to dobra nazwa i nawet brzmi naturalnie. Będę ją popularyzował, bo wielkoszczur mi się wcale nie spodobał. W odróżnieniu od samego zwierzątka.
Komentarz: sporothrix, 2009-12-11 17:46:42:
wielkoszczury tresowane do wykrywania Mtb wykrywają też i inne gatunki A, skoro tak, to OK.
Owszem, ale we krwi nawet czułymi metodami (MS) ciężko coś wykryć No własnie, to jest ten problem u dzieci z gruźlicą. Nie dość, że objawy są nijakie (jeszcze bardziej nijakie, niż u dorosłych), to ta diagnostyka jest słabiutka. Dobrze, że coś tam kombinują.
Zważ, że za kupno i tresurę zwierząt płaci się lokalne stawki, a za kupno sprzętu — międzynarodowe. Poza tym, one chyba naprawdę łatwo poddają się tresurze. Rozumiem, zastanawiam się tylko. Bo zważ, że sprzęt kupuje się tylko raz (teoretycznie; poza tym ktoś może go podarować), a zwierzęta trzeba utrzymywać, karmić itd. No i co jakiś czas “odnawiać grupę diagnostów” (żyją dość długo, ale) - czyli od nowa szkolenia, itd.
Myszy są jednym z modelowych organizmów O myszach wiem. Ale to nie są myszy. I na razie nie wiadomo.
W sytuacji, kiedy na gruźlicę umiera parę milionów osób rocznie, nie mam wielkich problemów w znajdywaniu uzasadnień. Zgoda. Żeby to jeszcze dobrze działało…
ale nie dopóki nie zostanie to zademonstrowane przez inne grupy badaczy i może na trochę większą skalę, ja i tak pozostanę lekko sceptyczny. … dlatego i tu zgoda.
Komentarz: Gammon No.82, 2009-12-13 16:05:57:
Te wszystkie włącznie z tym? http://en.wikipedia.org/wiki/Pacarana (Dinomys branickii)
Dyć to nie myszowate jest. Ani troszki.
Komentarz: Gammon No.82, 2009-12-13 21:31:02:
Wieloryby, wielomyszy, wieloszczety, wieloraki? Oraz wielocja zamiast policji. I Wielokarp zamiast Polikarpa, żeby było bardziej po polsku. Ale z kolei urojenia wielościowe to chyba nie to samo, co urojenia wielkościowe. No nie wiem.
Komentarz: kwik, 2009-12-13 23:16:47:
@ Gammon No.82 - Polikarp po polsku to wielopłodny, piękne imię dla prawdziwego maczo. Co ciekawe jest też Karp zwykły: http://ru.wikipedia.org/wiki/Карп_(имя)
Komentarz: Gammon No.82, 2009-12-14 19:33:12:
Karp Karpowicz… ależ brzmi.