Feltforskning har til formål at bremse spredningen af ​​flåtbåren sygdom over Midtvesten

Flåter er grimme små overlevende, overlever selv dinosaurer, når de modstår tørke, tolerere kulde og gå måneder uden et måltid.

De bærer på et væld af sygdomme, som de spreder ved at kaste deres modhager ind i dig som en uhyggelig olieboretårn. De er svære at fjerne og endnu sværere at dræbe.

Kravler din hud endnu?

Forskere ved University of Cincinnati undersøger flåtens forsvar, leder efter måder at forebygge flåtbårne sygdomme som borreliose.

Biologistuderende og professorer ved UC's McMicken College of Arts and Sciences studerer udbredelsen af ​​flåter i det sydvestlige Ohio, de sygdomme, de bærer på, og deres evne til at modstå Midtvestens vintre. At forbedre vores forståelse af disse krybningsfremkaldende parasitter kan hjælpe vandrere, hundeluftere og naturentusiaster holder sig sunde.

"Der er stadig så mange ting, vi ikke ved om flåter, " sagde UC adjunkt Joshua Benoit, hvem der overvåger forskningen. "De er kendt for at overføre endnu flere sygdomme end myg."

Fire arter findes i det sydvestlige Ohio. De er formet som et vandmelonfrø, men kan variere i størrelse fra et valmuefrø til hovedet af en tryknål, med otte ben og en hård, beskyttende skal. Sulten efter et måltid, de klatrer til spidsen af ​​et græsstrå eller kvist og vifter med deres ekstra lange, krogspidse forben i luften, en adfærd kaldet "søgende, "indtil en kanin, hjorte eller mennesker børster forbi. De kan detektere kuldioxid fra deres kommende vært, så de er klar til at låse fast i pels - eller denim - hvis de får en chance.

Flåter har voldsomme munddele med modhager som skralder, der tillader dem at trænge dybt ind i huden og forblive indlejret, mens de spiser på værtens blod. De overfører sygdomme gennem deres spyt i form af spiroketter, proptrækker-formede bakterier, der hvirvler gennem værtens blodbane.

Studerende i UC's Institut for Biologiske Videnskaber indsamler jævnligt flåter i parker i Hamilton og Butler amter. Flåter er dyre at dyrke i et laboratorium. De kræver en levende vært såsom en mus eller kanin. Så for nogle undersøgelser, UC køber flåter fra et laboratorium på Oklahoma State University.

Overvågningsforskning begynder ved UC's Center for Field Studies nordvest for Cincinnati ved siden af ​​Miami Whitewater Forest. Feltstationen er hjemsted for andre UC-forskningsprojekter, der undersøger den naturlige verden fra indfødte fugle til sommerfugle.

En nylig morgen, UC postdoc-stipendiat Andrew Rosendale og studerende Alicia Fieler, Benjamin Davies og Madisen Kimbrel slæbte flag lavet af fleece over buske og enge fulde af sommerblomster for at samle flåter til deres studie.

Davies, 19, af West Chester, Ohio, og uddannet fra Lakota West High School, oprindeligt fundet flåter oprørende af de samme grunde alle gør. UC's biologilaboratorier studerer også kakerlakker og myg.

"Blandt disse tre arter, flåter var det bedste valg, " sagde han. "Og arbejdet på feltstationen er en god måde at komme udenfor og opleve naturen på."

Fieler, 21, en kandidat fra Oak Hills High School i Cincinnati-området, ønsker at blive sygeplejerske. Hun har bidraget til tre publicerede forskningsartikler om flåter indtil videre som bachelor. Feltarbejdet på UC giver hende værdifuld erfaring både i og uden for laboratoriet, hun sagde.

"Jeg har lært så meget - laboratorieteknikker og endda simple ting som sikkerhedsprotokoller og grundlæggende laboratorieprocedurer, hvordan man kører analyser og samler alle data, " sagde hun. "At have denne baggrund i videnskab vil også hjælpe mig med fremtidig forskning."

Kimbrel, 20, hovedfag i biologi fra Monroe, Ohio, sagde at studere et emne, der har potentielle medicinske implikationer, er et godt forskningspas, da hun ønsker at forfølge en karriere inden for medicin.

"Det er fantastisk, fordi du kan tage det, du har lært i klasseværelset, og anvende det til den virkelige verden, " hun sagde.

Tilbage ved professor Benoits biologiske laboratorium, eleverne måler niveauet af lipider, proteiner og glykogen i flåtprøverne. Højere fedtindhold er et tegn på god flåternæring. Og de kan identificere hvilke sygdomme, hvis nogen, flåterne bærer.

Når flåtæg klækkes, babyparasitterne søger et blodmåltid i hver af deres næste tre livscyklusser:larver, nymfe og voksen.

"De kan overføre sygdommen på et hvilket som helst tidspunkt af deres liv, hvis de bliver smittet. Det er meget mere almindeligt at blive bidt af en voksen her omkring. Men de kan også opfange sygdommen som en larve eller en nymfe, " UC's Rosendale sagde.

Og de lever i op til seks år.

Rosendale, medforfatter til adskillige undersøgelser om flåter, sagde, at målet med forskningen er at finde måder at bremse eller standse spredningen af ​​sygdomme.

"Vi ønsker at finde bedre måder at dræbe dem på ved at studere mekanismerne for resistens hos flåter over for pesticider, " han sagde.

Fossile beviser tyder på, at flåter blev fodret med dinosaurer og andre kridt-skabninger for 90 millioner år siden. I dag, flåter får borreliose og andre sygdomme fra dyr såsom mus, der tjener som reservoir for bakterierne.

"Flåter bærer på utallige sygdomme. Nye identificeres hele tiden, " sagde Benoit.

Udover Lyme, flåter i mange midtvestlige og nordøstlige stater er kendt for at bære sygdomme som anaplasmose, ehrlichiosis og Rocky Mountain plettet feber. Bidet af nogle enlige stjerneflåter i Kentucky og Indiana er blevet forbundet med en immunreaktion, der får nogle mennesker til at blive allergiske over for rødt kød, en lidelse kaldet alfa-gal.

"Det er en bizar tilstand. Folk taler om det, men det er relativt sjældent, " han sagde.

Læger skal være på vagt over for flåtbårne sygdomme, selv dem, der ikke almindeligvis observeres i dette område, sagde Dr. Carl J. Fichtenbaum, en infektionssygdomsspecialist ved University of Cincinnati Medical Center og Cincinnati Veterans Affairs Medical Center.

"Lyme er ualmindeligt her. Vi ser en håndfuld tilfælde hvert år, " sagde han. "Nogen tager til Cape Cod på ferie og bliver bidt af en skovflåt og kommer tilbage med en infektion."

Typisk, patienter med Lyme klager over influenzalignende symptomer:hovedpine, feber og ømme led eller muskler, han sagde.

"De kan få det karakteristiske bullseye-udslæt omkring biddet, men det sker ikke hos alle, " han sagde.

I modsætning til myg, som overfører vira som West Nile eller Zika i deres bid, flåter overfører bakterier, når de bider os, sagde Fichtenbaum.

"Med flåtbårne sygdomme, vi har ikke immunitet over for bakterielle infektioner. Vi kan blive smittet igen og igen. Vores krop er ikke i stand til at afværge det, " han sagde.

En simpel antibiotikakur kurerer de fleste flåtbårne sygdomme. Fichtenbaum sagde, at overvågningsindsatser såsom UC's igangværende undersøgelse er uvurderlige til at hjælpe læger med at forstå sandsynligheden for, at patienter får sygdomme fra lokale flåter.

"Jeg synes, det er fantastisk at prøve populationen af ​​dyr og insekter for at forstå zoonose, sygdom, der overføres af levende dyr, " sagde han. "Det er altid godt, hvis vi holder styr på, hvad der er derude, så vi kender mulighederne."

Indtil videre er Lyme ikke blevet fundet i de flåter, som Benoits hold har indsamlet lokalt. Men én art, hundeflåten, er en kendt bærer af Rocky Mountain plettet feber, som forårsager hovedpine og feber og, nogle gange dage senere, et plettet udslæt. Det er udbredt i Midtvesten og midt-atlantiske stater.

Efterladt ubehandlet, flåtbårne sygdomme kan forårsage en kaskade af problemer fra høretab til neurologiske komplikationer.

Lyme-sygdom påvirker langt flere mennesker i USA end noget patogen, der bæres af myg i USA.

Omkring 30, 000 tilfælde af borreliose indberettes hvert år til Centers for Disease Control and Prevention. Sygdommen blev observeret hos patienter på tværs af 40 stater i 2015. Men dette fanger ikke alle diagnosticerede tilfælde - eller de mange mistænkte tilfælde, der forbliver udiagnosticeret hvert år, sagde agenturet. En undersøgelse fra 2015 fra CDC brugte medicinske forsikringskrav mellem 2005 og 2010 til at anslå, at 329, 000 mennesker får Lyme hvert år i USA.

"Langt størstedelen af ​​forskningen i flåtbåren sygdom er, hvor borreliose er udbredt - i det nordøstlige og øvre Midtvesten, " UC's Rosendale sagde. "Det har ikke fået megen opmærksomhed i Ohio, fordi historisk borreliose ikke har været så almindeligt. Vi havde ikke den sortbenede skovflåt her. Men for nylig har vi set flere og flere af den art, og derfor bliver borreliose et mere problem."

Enhver, der har plukket en kryds af et bukseben, ved, at de er hårde. Men UC-forskning viser, hvor hårdføre de er.

En UC-undersøgelse offentliggjort i 2016 af tidsskriftet Flåter og flåtbårne sygdomme tyder på, at flåter har få problemer med at overleve en typisk Ohio-vinter. Benoit, Rosendale og deres studerende medforfattere undersøgte den amerikanske hundeflåts kuldetolerance ved at udsætte dem for temperaturer så kolde som -9 grader Fahrenheit. De fastslog, at ingen flåter overlevede mere end to timer ved den temperatur. Men flåter kunne modstå temperaturer lige over 0 grader og de fleste overlevede temperaturer i 20'erne i mindst to uger.

Den samme gruppe var medforfatter til en anden undersøgelse i Journal of Experimental Biology der fandt ud af, at flåter kunne modstå lange perioder med tørke, udholdende dehydrering, selv når de går uden mad i så længe som 18 uger.

Nogle flåtarter ser ud til at udvide deres udbredelsesområde, hvilket betyder, at de sygdomme, de bærer på, kan være en ny bekymring, sagde Rosendale.

"Vi forventer at se flere rapporterede tilfælde af borreliose, " tilføjede han. "Varmere temperaturer og mildere vintre giver dem mulighed for at overleve. Vi ser en ændring i befolkningsfordelingen og stigninger i antallet også."

Lokale parker er meget opmærksomme på UC-forskningen. Som en del af tilladelsen UC indvilligede i at dele sine overvågningsresultater.

"Det er et folkesundhedsproblem. Vi vil gerne være opmærksomme på, hvad vi har i vores parker - hvis der er sygdomme til stede, og hvordan folk kan beskytte sig selv, " sagde Zurijanne Carter, naturressourcespecialist for de store parker i Hamilton County.

Parkdistriktet får lejlighedsvis opkald fra beboere, der er bekymrede over sygdom efter at have fundet en skovflåt, hun sagde.

"Den forskning, UC laver, ville gå langt hen imod at vide mere om flåter i Ohio, " sagde Carter. "Det er lignende forskning i, hvordan vi overvåger myggebåren sygdom."

Benoit har publiceret forskning om en række parasitter, herunder tsetse-fluer. Han rejste til Antarktis i år for at studere en anden slags leddyr, mider.

Men flåter bliver selv der, i en af ​​de mest fjendtlige og fjerntliggende dele af planeten. De lever af – hvad ellers? - pingviner.