Biologer på sporet af hjerneædende amøber

MBARI-forskere er vant til at trodse stormende vinde og uroligt hav, mens de tester deres højteknologiske udstyr i Monterey Bay. Men et nyligt felteksperiment i Yellowstone National Park så MBARI-forskerne Kevan Yamahara og Roman Marin III undvige horder af turister og flokke af elge, mens de ledte efter "hjerneædende amøber."

Dette lyder måske som plotlinjen for en dårlig B-film, men for Yamahara og Marin var det blot endnu en chance for at teste vandprøvetagningsmulighederne i MBARI's Environmental Sample Processor (ESP). I over 10 år, ESP'er er blevet brugt til automatisk at indsamle og behandle vandprøver fra New Zealand til Monterey Bay til Lake Erie til Gulf of Maine.

Yellowstone-eksperimentet er en del af en fælles indsats med U.S. Geological Survey (USGS) og Montana State University for at studere en lille amøbe, Naegleria fowleri. Denne amøbe findes i varme til varme ferskvandsområder rundt om i verden, og er relativt almindelig i det sydlige USA. Det dukker også lejlighedsvis op i varme kilder, vandvarmere, og neti potter.

Hvis du får vand med Naegleria fowleri i næsen, der er en chance for, at amøberne vil migrere op af din sinusnerve og ind i din hjerne, hvor de begynder at indtage nerveceller. De første symptomer, herunder hovedpine, kvalme, opkastning, og en stiv nakke, vises om cirka fem dage. Om yderligere fem dage er du sandsynligvis død (dødsfaldet er 97 procent).

Heldigvis, selvom Naegleria amøber er almindelige, hjerneinfektioner er sjældne. Ifølge U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC), kun 40 mennesker i USA blev smittet med Naegleria fowleri mellem 2007 og 2016.

Ifølge CDC, "Der er ingen hurtige, standardiserede testmetoder til at detektere og kvantificere Naegleria fowleri i vand... Det kan tage uger at identificere amøben, men nye detektionstests er under udvikling." USGS samarbejder i udviklingsprocessen, hvilket falder sammen med en større USGS indsats for at placere automatiserede vandovervågningssystemer på vandløbsmålere rundt om i landet.

Det er her, ESP i sidste ende kunne komme til nytte, ikke kun ved overvågning af sygdomsfremkaldende organismer som Naegleria, men også til at indsamle miljø-DNA, der kunne bruges til at påvise tilstedeværelsen af ​​zebramuslinger og andre invasive arter. (Miljø-DNA er genetisk materiale, der frigives af organismer til deres omgivelser gennem normale biologiske processer såsom vandladning eller opsuget hud.)

I det seneste felteksperiment, MBARI -forskere brugte to forskellige typer ESP'er til at behandle vandprøver fra Gardner -floden, tæt på grænsen mellem Montana og Wyoming. En lille, transportabel, tredje generation ESP blev udført i marken for at filtrere og behandle prøver taget direkte fra floden. En ældre, anden generations ESP blev installeret på Montana State University og brugt til at behandle vandprøver, som forskerne bragte tilbage fra floden i kardeller.

Efter at ESP'erne havde behandlet og filtreret vandprøverne, forskere fjernede filtre fra ESP'erne og sendte dem til USGS og CDC laboratorier for yderligere behandling og test for Naegleria.

Selvom Marin og Yamahara nød Yellowstone-landskabet, det var hårdt arbejde at vandre til og fra floden med batterier og tungt udstyr, for slet ikke at tale om 60 liter vand. Ud over, flodstrækningen, hvor holdet indsamlede vandprøverne, viste sig at være et ret travlt sted. Mens der indsamles vandprøver, holdet skulle arbejde omkring rejsende, der flokkes til floden for at suge det varme vand, tilsyneladende ubekymrede over den (sandsynligvis mindre) risiko for at få deres hjerner inficeret med amøber. Mere inspirerende var en flok elge, der vandrede ind og ud af prøvetagningsområdet, uvidende for både forskerne og turisterne.

Dette pilotprojekt, finansieret af et tilskud fra USGS Innovation Center, er blot den første i en række af tests for at afgøre, om ESP kan bruges af USGS til at overvåge farvande i hele USA. Som en vandrende laks, ESP er begyndt at finde vej ud af havet og ind i ferskvandsstrømme og søer langt inde i landet. Hvis det kan hjælpe med at forhindre infektioner ved at hjernespise amøbe, så meget desto bedre!