조류 말라리아

Avian malaria
조류 말라리아
Malaria.jpg
말라리아를 일으키는 플라스모듐
과학적 분류
도메인:
진핵생물
(순위 미지정):
알베올라타
문:
아피콤플렉사
클래스:
아코노이드아과
주문:
헤모스포리다과
패밀리:
플라즈모디아과
속:
플라스모듐
종류:
렐리툼
기타속

조류 말라리아는 플라즈모디움과 헤모프로테우스속(아피콤플렉스문, 해모스포리디아강, 플라즈모이과)[1]에 속하는 기생충에 의해 발생하는 조류 기생충 질환이다.이 병은 플라스모듐 기생충의 경우 모기를 포함한 디프테란 벡터와 헤모프로테우스의 물린 미지를 통해 전염된다.기생충이 [2]조류 숙주에 미치는 증상과 영향의 범위는 하와이 꿀벌들처럼 무증상 사례에서 질병으로 인한 급격한 개체수 감소에 이르기까지 매우 넓다.기생충의 다양성은 큰데, 기생충의 수는 숙주의 종류만큼 많을 것으로 추정되기 때문이다.이 기생충들이 감염될 수 있는 광범위한 숙주에 공분화 및 숙주 전환 이벤트가 기여하여 조류 말라리아는 남극 대륙을 제외한 모든 곳에서 발견되는 광범위한 세계적 질병이 되었습니다.

원인

조류 말라리아는 남극 대륙을 제외한 세계 모든 지역에서 조류에 감염되는 원생생물인 플라스모듐 유물에 의해 가장 두드러지게 발생한다.플라즈모듐 아나숨이나 플라즈모듐 갈리나슘과 같이 조류에 감염되는 플라즈모듐에는 몇 가지 다른 종이 있지만, 이것들은 때때로 가금류 산업에 있어서 덜 중요하다.그 병은 중요한 [3]예외를 제외하고 전 세계적으로 발견된다.보통, 그것은 새를 죽이지 않습니다.그러나 하와이 섬과 같이 조류 말라리아가 새로 도입된 지역에서는 시간이 [citation needed]지남에 따라 진화적 저항력을 상실한 조류에게 큰 피해를 줄 수 있다.

기생충종

조류 말라리아는 플라즈모디움과 해모프로테우스속 원생동물에 의해 유발되는 벡터 전염병이다. 이 기생충들은 조류 숙주 내에서 무성적으로, 모기과(Culicidae), 물어뜯는 미드지과(Ceratopogonidae),[4] 그리고 이파리과(Hippoboscidae)를 포함한 곤충 벡터 내에서 무성적으로 번식한다.플라즈모듐과 헤모프로테우스속의 혈액 기생충은 전지구적으로 [5]분포하는 매우 다양한 병원균군을 포함한다.많은 수의 기생충 계통과 광범위한 잠재적 숙주 종, 그리고 숙주 전환에 대한 병원체의 능력은 이 시스템의 연구를 매우 [1]복잡하게 만듭니다.숙주와 기생충 간의 진화적 관계는 복잡성만 가중시켰을 뿐이며, 글로벌 코스페이션 이벤트가 다양한 [6]생태계에서 질병의 전염과 유지를 어떻게 촉진하는지를 설명하기 위해 광범위한 샘플링이 필요하다고 제안했습니다.이와 함께 기생충의 분산능력은 철새에 의해 매개될 수 있어 유병패턴의 변화를 증가시키고 숙주-기생충 적응과정을 [7]변화시킨다.숙주의 감수성 또한 매우 다양하며, 증가된 유병률과 보금자리 및 먹이 찾기 키, 성적 이형성 또는 심지어 잠복 기간과 같은 숙주의 특성 사이의 관계를 이해하기 위한 수많은 노력이 이루어졌다.지금까지, 야생 개체군에 대한 이 질병의 영향은 잘 알려져 있지 않다.말라위 조류 동물군의 혈액 샘플을 사용한 2015년 연구에서는 80% 가까이가 말라리아 또는 밀접한 관련이 있는 폐포에 감염된 것으로 나타났다.직조공이나 시콜라 같은 폐쇄컵 네스터는 해모프로테우스나 Leucocytozoon과 [8]같은 중간 매개 기생충보다 플라스모듐에 감염될 가능성이 더 높았다.

조류 말라리아 기생충의 한 종에 해당하는 것에 대해서는 많은 논란이 있다.플라스모듐과 헤모프로테우스 기생충을 묘사하기 위해 사용된 라틴어 바이노미얼 명명법은 제한된 형태학적 특징의 집합과 [6]그들이 감염시킬 수 있는 조류의 기생충에 대한 제한에 기초한다.따라서 말라리아 기생충에 대한 공분화 사건이나 종 다양성을 고려하는 것은 많은 의견 불일치로 둘러싸여 있다.분자 도구는 배열의 차이와 기생충이 발견될 수 있는 숙주의 범위에 기초하여 계통 발생학적 정의로 분류를 유도했습니다.조류 말라리아 기생충과 다른 혈액포리디아의 다양성은 매우 크고, 이전 연구는 기생충의 수가 숙주의 수와 비슷하며, 상당한 숙주 전환 이벤트와 기생충 [1]공유가 있다는 것을 발견했다.현재의 접근법은 기생충의 시토크롬 b 유전자의 증폭과 이 정보를 바탕으로 한 족보의 재구성을 제시하고 있다.많은 혈통과 다른 숙주 종으로 인해, 말라비라고 불리는 공공 데이터베이스는 이러한 배열들을 공유하도록 장려하고 이러한 [9]기생충들의 다양성을 이해하는 데 도움을 주기 위해 만들어졌습니다.이 기생충 그룹에 대한 다른 유전자 마커가 개발되지 않은 것을 고려하면,[6] 다른 기생충 계열을 구별하기 위한 컷오프 값으로 ~1.2~4%의 배열 발산이 결정되었다.분자적 접근은 또한 숙주 계통 발생과 기생충 계보를 직접 비교할 수 있게 해주었으며, 계통 [citation needed]발생 나무의 사건 기반 일치에 기초하여 유의한 공분화가 발견되었다.

말라리아 기생충의 계통 발생

현재까지 조류 말라리아 기생충과 이와 관련된 혈중기생충에 대한 특별한 계통 발생은 없다.그러나 파충류, 조류, 포유류에서 말라리아 기생충이 발견될 수 있기 때문에 이들 그룹의 데이터를 조합할 수 있고 잘 해결된 대규모 계통 발생을 이용할 [10]수 있다.한 세기 이상 기생충학자들은 말라리아 기생충을 형태학적, 생명력적 특성에 따라 분류했으며 새로운 분자 데이터를 통해 다양한 계통발생학적 신호를 가지고 있음을 보여주었다.현재의 접근법은 조류와 스쿼메이트 파충류를 감염시키는 플라스모듐종이 하나의 분지군에 속하고 포유류의 계통이 다른 분지에 속한다는 것을 암시한다.해모프로테우스의 경우, 이 그룹은 전통적으로 벡터 숙주에 따라 분류되어 왔으며, 한 그룹은 해마 파리에 의해 컬럼보형 조류에 전달되고 두 번째 그룹은 다른 조류 과에 물림으로써 전달되었다.분자 데이터는 이 접근방식을 뒷받침하며 후자의 그룹을 파라하메트로 [citation needed]재분류할 것을 제안한다.

조류 말라리아 계통 지리학

널리 퍼진 질병이지만, 이 질병과 가장 일반적으로 연관된 원인은 플라스모듐 잔존물과 관련된 혈통이다.기생충의 역학과 지리적 분포를 더 잘 이해하기 위해, 플라즈모디움 리퀴툼의 핵 유전자 MSP1(중수소 표면 단백질)을 살펴봄으로써 큰 지리적 규모에 걸친 유전적 변화를 분석하였다.연구 결과는 신세계와 구세계의 혈통 사이에 상당한 차이가 있다는 것을 밝혀냈으며, 이는 조류 개체군에 기생충이 서로 다르게 유입되었음을 시사한다.이와 더불어 유럽과 아프리카 혈통 사이에 상당한 차이가 발견되었으며, 온대 및 열대 인구에 대한 다른 전염 패턴을 시사한다.이 접근법은 비교적 최근의 것이지만, 기생충의 전염 패턴과 새로운 감수성 숙주 [citation needed]집단에의 도입 가능성을 밝히기 위해서는 다른 표지자에서의 대립 유전자 변이를 검출하는 것이 필수적이다.

벡터

기생충과 조류의 상호작용에 대한 지식 상태와 달리, 기생충과 벡터의 관계는 상대적으로 덜 탐구된다.MalAvi는[12] 몇 가지 알려진 벡터를 나열하지만 2015년 현재 이는 전혀 완전하지 않다.일반적으로 조류 말라리아 유기체는 Culex에 [13]의해 방목된다.

하와이에서 그것의 진짜 벡터는 1826년에 하와이 제도에 소개된 모기 Culex quinuefasciatus입니다.그 이후로 조류 말라리아와 아비폭스 바이러스는 토종 조류 개체군을 황폐화시켰고 많은 멸종을 초래했다.하와이는 세계 어느 곳보다 멸종된 새들을 많이 가지고 있다; 1980년대 이후로 10개의 독특한 새들이 사라졌다.[citation needed]

해발 4,000피트(1,200미터) 이하의 풍토종의 거의 모든 개체들이 이 질병에 의해 제거되었다.이 모기들은 유충 발육을 방해하는 추운 온도에 의해 5,000피트(1,500미터) 이하의 낮은 고도에 제한된다.하지만, 그들은 더 높은 고도에서 서서히 발판을 마련하고 있는 것으로 보이며, 그들의 범위는 [14]위로 확장될 수 있다.만약 그렇다면, 남아있는 대부분의 하와이 육지 새들이 [citation needed]멸종 위기에 처할 수도 있습니다.

하와이 섬의 대부분은 최대 해발고도가 5,000피트(1,500m) 미만이기 때문에 하와이 섬과 이스트 마우이를 제외하고 모기가 더 높은 [citation needed]고도를 차지할 수 있다면 토종 새들이 다른 모든 섬에서 멸종할 수 있다.

질병 프로세스 및 역학

플라스모듐 잔액은 적혈구에서 번식한다.기생충의 부하가 충분히 높으면, 새는 적혈구를 잃기 시작하고 빈혈을 일으킨다(USDI와 USGS 2005).적혈구는 체내 산소 이동에 매우 중요하기 때문에, 이러한 세포의 상실은 진행성 약화로 이어질 수 있으며, 결국 사망에 이를 수 있다(USDI 및 USGS 2005).말라리아는 주로 지나가는 새들에게 영향을 미친다.하와이에서는 대부분의 하와이 원산의 꿀벌과 하와이 까마귀가 여기에 포함된다.이 질병에 대한 민감성은 종마다 다르다. 예를 들어, ʻiiiwi는 말라리아에 매우 취약한 반면 apApapane는 덜 취약하다(USDI 및 USGS 2005).하와이 원주민 조류는 도입된 조류보다 질병에 더 취약하고 높은 사망률을 보인다(Van Riper 등 1982년; Atkinson 등 1995년).이것은 주로 모기 벡터가 가장 흔한 저지대 숲 서식지의 숲속 조류인 하와이에서 많은 조류 종의 범위 제한과 멸종의 원인으로 지목되는 토종 조류 동물원에 심각한 영향을 미친다(Warner 1968; Van Riper 1991; USDI 및 USGS 2005).

이 병의 발병률은 지난 70년 동안 거의 세 배로 증가했다.가장 큰 영향을 받은 새들 중 주목할 만한 것은 집참새, 큰 젖꼭지, 그리고 유라시아산 흑새였다.지구 기온이 지금보다 낮았던 1990년 이전에는 집참새(Passer domestus)가 말라리아에 감염된 비율이 10%에도 못 미쳤다.그러나 최근 몇 년간 이 수치는 거의 30%로 증가했다.마찬가지로 1995년 이후 말라리아에 감염된 젖꼭지의 비율은 3%에서 15%로 증가했다.1999년에는 한때 조류 말라리아에 감염되지 않았던 블랙캡의 4%가 감염됐다.영국의 황갈색 올빼미의 경우 발병률이 2~3%에서 60%[15]로 증가했다.

새로운 전염병이 특정 사건에 의해 주도될 것으로 예상되지만, 실제 상황은 여전히 제대로 파악되지 않고 있습니다.엘리스 외 연구진 2015는 숙주 전환이 조류 말라리아 유기체를 포함한 조류 혈전용어에서 더 흔하다는 것을 발견했다.그들은 지역적으로 이용 [16]가능한 모든 숙주 집단에 적응하는 것이 부차적인 중요하다는 것을 발견한다.

통제

조류 말라리아를 통제하는 주된 방법은 모기 개체 수를 조절하는 것이다.돼지를 사냥하고 제거하는 것은 야생 돼지의 뒹굴과 토종 하푸우 고사리의 공동화된 통나무가 모기가 번식하는 곳에 더러운 물을 제공하기 때문에 도움이 된다.집 주변에서는 잠재적인 집수 용기 수를 줄이면 모기 번식 장소(SPREP Undate)를 줄이는 데 도움이 됩니다.그러나 하와이에서는 애벌레 서식지의 감소와 살충제 사용을 통해 모기를 통제하려는 시도가 위협을 [citation needed]없애지 못했다.

또한 말라리아에 내성이 있는 새를 찾고, 알을 모으고, 새들이 내성이 없는 지역에 다시 도입할 수 있도록 어린 새를 기르는 것이 가능하여, 이 종은 내성을 확산시키는 데 유리한 출발을 할 수 있을 것이다.조류 말라리아에 대한 내성이 두 가지 고유종인 오아후 아마키와 하와이 아마키에서 진화했다는 증거가 있다.만약 다른 종들이 충분히 오래 보존될 수 있다면, 그들도 내성을 발달시킬 수 있다.한 가지 전략은 하와이 섬의 고지대를 재건하는 것입니다. 예를 들어 하와이 국토부가 관리하는 육지의 하칼라우 피난처 위에 있습니다.이것은 기후 변화나 모기의 진화가 조류 말라리아를 마지막 남은 새 [citation needed]개체군에 가져오기 전에 새들이 적응할 수 있는 더 많은 시간을 줄 수 있다.

CRISPR 편집을 사용하여 하와이에서 모기를 퇴치하는 것도 [17]제안되었습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c Ricklefs, R. E.; Fallon, S. M. (2002-05-07). "Diversification and host switching in avian malaria parasites". Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 269 (1494): 885–892. doi:10.1098/rspb.2001.1940. ISSN 0962-8452. PMC 1690983. PMID 12028770.
  2. ^ van Riper, Charles; van Riper, Sandra G.; Goff, M. Lee; Laird, Marshall (1986-02-01). "The Epizootiology and Ecological Significance of Malaria in Hawaiian Land Birds". Ecological Monographs. 56 (4): 327–344. doi:10.2307/1942550. ISSN 1557-7015. JSTOR 1942550.
  3. ^ Clark, Nicholas; Clegg, S.; Lima, M. (2014). "A review of global diversity in avian haemosporidians (Plasmodium and Haemoproteus: Haemosporida): new insights from molecular data". International Journal for Parasitology. 44 (5): 329–338. doi:10.1016/j.ijpara.2014.01.004. hdl:10072/61114. PMID 24556563.
  4. ^ Gediminas, Valkiunas (2005-01-01). Avian malarial parasites and other haemosporidia. Taylor & Francis. ISBN 9780415300971. OCLC 476614868.
  5. ^ Bensch, Staffan; Pérez-Tris, Javier; Waldenström, Jonas; Hellgren, Olof; Poulin, R. (2004-07-01). "Linkage between nuclear and mitochondrial dna sequences in avian malaria parasites: multiple cases of cryptic speciation?". Evolution. 58 (7): 1617–1621. doi:10.1554/04-026. ISSN 0014-3820. PMID 15341164. S2CID 198154866.
  6. ^ a b c RICKLEFS, ROBERT; FALLON, SYLVIA; BERMINGHAM, ELDREDGE (2004-02-01). "Evolutionary Relationships, Cospeciation, and Host Switching in Avian Malaria Parasites". Systematic Biology. 53 (1): 111–119. CiteSeerX 10.1.1.496.1628. doi:10.1080/10635150490264987. ISSN 1063-5157. PMID 14965906.
  7. ^ Pérez-Tris, Javier; Bensch, Staffan (2005-08-01). "Dispersal increases local transmission of avian malarial parasites". Ecology Letters. 8 (8): 838–845. doi:10.1111/j.1461-0248.2005.00788.x. ISSN 1461-0248.
  8. ^ Engel, Joshua (8 April 2015). "Birds get malaria, too". Field Museum of Natural History. Retrieved 25 February 2022.
  9. ^ Bensch, Staffan; Hellgren, Olof; Pérez-Tris, Javier (2009-09-01). "MalAvi: a public database of malaria parasites and related haemosporidians in avian hosts based on mitochondrial cytochrome b lineages". Molecular Ecology Resources. 9 (5): 1353–1358. doi:10.1111/j.1755-0998.2009.02692.x. ISSN 1755-0998. PMID 21564906. S2CID 1447832.
  10. ^ Martinsen, Ellen S.; Perkins, Susan L.; Schall, Jos J. (2008-04-01). "A three-genome phylogeny of malaria parasites (Plasmodium and closely related genera): Evolution of life-history traits and host switches". Molecular Phylogenetics and Evolution. 47 (1): 261–273. doi:10.1016/j.ympev.2007.11.012. PMID 18248741.
  11. ^ Hellgren, Olof; Atkinson, Carter T.; Bensch, Staffan; Albayrak, Tamer; Dimitrov, Dimitar; Ewen, John G.; Kim, Kyeong Soon; Lima, Marcos R.; Martin, Lynn (2015-08-01). "Global phylogeography of the avian malaria pathogen Plasmodium relictum based on MSP1 allelic diversity". Ecography. 38 (8): 842–850. doi:10.1111/ecog.01158. ISSN 1600-0587.
  12. ^ BENSCH, STAFFAN; HELLGREN, OLOF; PÉREZ‐TRIS, JAVIER (2009-08-12). "MalAvi: a public database of malaria parasites and related haemosporidians in avian hosts based on mitochondrial cytochrome b lineages". Molecular Ecology Resources. Wiley. 9 (5): 1353–1358. doi:10.1111/j.1755-0998.2009.02692.x. ISSN 1755-098X.
  13. ^ Pigeault, Romain; Vézilier, Julien; Cornet, Stéphane; Zélé, Flore; Nicot, Antoine; Perret, Philippe; Gandon, Sylvain; Rivero, Ana (2015-08-19). "Avian malaria: a new lease of life for an old experimental model to study the evolutionary ecology of Plasmodium". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. The Royal Society. 370 (1675): 20140300. doi:10.1098/rstb.2014.0300. ISSN 0962-8436. S2CID 7896992.
  14. ^ "How to Protect Hawaii's Rarest Birds From Avian Malaria". Audubon. 2015-11-16. Retrieved 2020-02-04.
  15. ^ GaramszegI, László Z (2011). "Climate change increases the risk of malaria in birds". Global Change Biology. 17 (5): 1751–1759. Bibcode:2011GCBio..17.1751G. doi:10.1111/j.1365-2486.2010.02346.x.
  16. ^ Booth, Mark (2018-03-28). "Climate Change and the Neglected Tropical Diseases". Advances in Parasitology. Advances in Parasitology. Vol. 100. Elsevier. pp. 39–126. doi:10.1016/bs.apar.2018.02.001. ISSN 0065-308X. PMC 7103135. PMID 29753342.
  17. ^ Specter, Michael (15 July 2016). "How the DNA Revolution Is Changing Us". National Geographic Magazine.

추가 정보

외부 링크