Dua spesies baru malaria telah ditemukan di Washington, DC oleh para ilmuwan di Kebun Binatang Nasional Smithsonian. Sebelumnya, tidak ada jenis malaria endemik yang diketahui terjadi pada mamalia Amerika. Strain yang baru ditemukan tampaknya disesuaikan secara selektif dengan rusa ekor putih dan mungkin ada pada 25 persen ekor putih di seluruh Amerika Serikat. Mereka tidak mungkin mempengaruhi kesehatan manusia.
Penemuan ini, yang dijelaskan minggu ini di Science Advances, adalah kecelakaan yang dihasilkan dari survei yang mencari malaria burung, yang diketahui terjadi di Amerika Serikat.
“Apa yang kami lakukan adalah menangkap dan menyaring nyamuk dari Kebun Binatang Nasional Smithsonian sebagai bagian dari proyek burung, ” kata Ellen Martinsen, penulis utama makalah ini dan rekan postdoctoral di Pusat Konservasi dan Genetika Evolusi Kebun Binatang. “Dan kami menemukan beberapa DNA yang tidak kami mengerti, ” katanya. “Untungnya salah satu nyamuk penuh darah, jadi kami melakukan pemindaian gen vertebrata, dan kami menemukan bahwa parasit ini memakan rusa putih. Dan kami tahu itu adalah sesuatu yang aneh. "
Malaria disebabkan oleh infeksi organisme bersel tunggal parasit dari genus Plasmodium . Ada sekitar 200 spesies di seluruh dunia, tetapi tidak ada bentuk malaria yang diketahui ada di antara mamalia yang ditemukan di Amerika. Hanya satu spesimen rusa dengan malaria yang kurang dipahami ditemukan di Texas pada tahun 1967. Semua bentuk malaria bergantung pada dua inang untuk menyelesaikan siklus hidupnya; serangga terbang dan hewan vertebrata.
Para ilmuwan di Smithsonian Conservation Biology Institute menganalisis nyamuk yang dikumpulkan dalam perangkap cahaya di sekitar Rumah Burung Zoo menemukan beberapa nyamuk dengan urutan DNA parasit yang tidak biasa dan menentukan bahwa parasit malaria itu unik bagi rusa ekor putih dan tersebar luas dalam populasi mereka di Pantai Timur. (Ellen Martinsen, Institut Biologi Konservasi Smithsonian) Rusa ekor putih adalah spesies satwa liar yang paling banyak dipelajari di Amerika Utara. Popularitasnya sebagai mangsa bagi pemburu manusia telah lama berarti bahwa ia mendorong penjualan lisensi perburuan, yang pada gilirannya menyediakan banyak dana untuk program konservasi sebagai bagian dari Model Konservasi Margasatwa Margasatwa Amerika Utara.
Ini telah menyebabkan baik organisasi nirlaba dan lembaga satwa liar negara untuk mencurahkan banyak sumber daya ilmiah untuk memantau populasi ekor putih untuk tanda-tanda penyakit. Tetapi entah bagaimana, terlepas dari ratusan ahli biologi yang mempelajari dengan cermat ekor putih selama beberapa dekade, semua orang melewatkan fakta bahwa suatu bentuk malaria tampaknya telah menjadi endemik di antara hewan-hewan selama ini.
“Satu dari setiap empat rusa yang Anda lihat di halaman Anda atau di hutan terinfeksi malaria, ” kata Martinsen. Tetapi metode yang paling umum untuk melihat sampel darah tidak dapat mendeteksi infeksi pada tingkat rendah di mana jenis malaria baru ini terjadi. "Kadar parasit dalam darah sangat rendah sehingga tidak terdeteksi oleh teknik tradisional dengan mikroskop cahaya."
Sampel untuk studi malaria rusa ekor putih berasal dari rusa necropsied di Laboratorium Patologi di Kebun Binatang Nasional Smithsonian dan kantor pusat Institut Biologi Konservasi Smithsonian di Front Royal, Virginia. Studi Penyakit Satwa Liar Tenggara (SCWDS) juga menyediakan sampel jaringan. Sampel darah berasal dari rusa yang terperangkap sebagai bagian dari studi lapangan yang dilakukan di Smithsonian Conservation Biology Institute di Front Royal, Virginia. (Lisa H Ware, Institut Biologi Konservasi Smithsonian) "Sepertinya mereka menggunakan teknik yang agak canggih untuk menemukan ini, dan saya ragu teknik seperti itu biasanya digunakan, " kata David Samuel, profesor emeritus biologi dan ekologi satwa liar di West Virginia University dan penulis beberapa buku tentang rusa. ”Mengenai dampaknya terhadap rusa, ” kata Samuel, “saya tidak tahu, tetapi tebakan saya sangat sedikit. Kami tidak melihat apa pun di alam liar yang menunjukkan efek apa pun. ”
Tak satu pun dari rusa yang terlibat dalam penelitian ini menunjukkan gejala penyakit. "Tampaknya tidak ada perbedaan dalam kesehatan antara hewan dengan parasit dan tanpa, " kata Robert Fleischer, penulis bersama makalah dan kepala Pusat Konservasi dan Evolusi Genetika. "Mungkin ini adalah salah satu dari parasit jinak yang tidak banyak mempengaruhi tuan rumah."
Kedua spesies malaria tampaknya telah menyimpang dari satu sama lain sekitar satu setengah juta tahun yang lalu, mungkin selama satu dari sekian kali kelompok rusa putih dan nenek moyang mereka secara geografis terisolasi karena gletser atau habitat yang terfragmentasi. Kerabat terdekat mereka di antara jenis malaria lainnya adalah spesies Asia yang menginfeksi kelelawar. Para peneliti berhipotesis bahwa parasit bepergian jutaan tahun yang lalu dengan nenek moyang rusa putih melintasi Beringia, sebuah jembatan darat yang pernah menghubungkan Asia dan Amerika Utara tetapi sekarang berada di bawah Laut Bering.
Parasit Plasmodium odocoilei, baru pernah didokumentasikan pada tahun 1967 di satu rusa di Texas. Ilmuwan Smithsonian menggunakan metode genetik molekuler yang sensitif untuk mendeteksi parasit yang ditunjukkan di sini dari apusan darah yang disiapkan di lapangan dari rusa yang terperangkap hidup. (Institut Biologi Konservasi Smithsonian) Meskipun tersebar sangat luas di antara ekor putih, para peneliti belum menemukan bukti penyakit yang terjadi pada spesies rusa atau spesies lain yang lebih jauh di Amerika Utara. Mereka menguji sampel dari rusa (yang nenek moyang terakhir bersama dengan ekor putihnya hidup lebih dari sepuluh juta tahun yang lalu), pronghorn (bahkan lebih jauh terkait), serta rusa keledai dan rusa hitam, yang masing-masing relatif baru diturunkan dari ekor putih. . Tidak ditemukan malaria. Pengujian rusa, rusa, rusa brokat dan spesies rusa lainnya yang terkait erat dengan ekor putih belum dilakukan.
Survei nyamuk di sekitar Kebun Binatang mendokumentasikan 21 spesies nyamuk yang hidup di sekitarnya. Hanya satu spesies, Anopheles punctipennis, yang ditemukan membawa jenis malaria baru. Sementara banyak spesies nyamuk di Distrik invasif, A. punctipennis adalah spesies asli yang tersebar luas di seluruh AS. Sebagian besar spesies nyamuk tidak membawa malaria.
Manusia tidak mungkin terpengaruh oleh parasit. "Jika Anda menyaring manusia di daerah-daerah di mana ini umum, Anda mungkin mengambilnya pada manusia, " kata Fleischer. “Belum ada yang melihat. Jika masuk ke manusia, yang mungkin memang demikian, mungkin tidak dapat bereproduksi. . Kami tidak tahu pasti, tetapi tampaknya ini bukan sesuatu yang perlu dikhawatirkan orang. Ini bukan virus Zika. "
“Di Zika, ini menyoroti pentingnya survei, ” kata Martinsen, merujuk pada perlunya mencari patogen dengan waspada yang tidak pernah dikhawatirkan oleh siapa pun. “Dalam hal ini kami menemukan sesuatu karena kami melakukan survei untuk spesies yang sama sekali berbeda — survei tua yang sederhana, hanya dilakukan di alam. Kami benar-benar membalik bebatuan dan menemukan parasit yang sama sekali baru ini. ”
Para ilmuwan berharap untuk melanjutkan penelitian mereka mencari malaria pada spesies rusa lain di seluruh Amerika Utara dan Selatan. Mereka juga ingin memeriksa tulang-tulang rusa dari ratusan dan ribuan tahun di masa lalu untuk mencari bahan genetik yang dapat menunjukkan bagaimana dan kapan malaria berevolusi di Amerika. Pekerjaan tambahan akan tergantung pada ketersediaan dana.
Ini bukan pertama kalinya penyakit menular baru ditemukan di kebun binatang. Kehadiran begitu banyak jenis hewan yang berbeda dari seluruh dunia mengharuskan para ilmuwan di kebun binatang untuk mencari patogen yang tidak biasa. “Kita harus menjaga kesehatan hewan yang ada dalam perawatan kita, ” kata Fleischer, “yang berarti memantau penyakit yang tidak diketahui. Virus West Nile pertama kali ditemukan di kebun binatang. Mereka semacam penjaga yang baik untuk penyakit menular yang baru muncul. ”
