Die Jagd nach den Gehirn-Essen Amöben von Yellowstone



Es war ein schöner September Tag in Yellowstone's Boiling River, der tatsächlich nicht kochte. Touristen trudelten durch das seichte Wasser und tauchten dort ein, wo es tiefer war. Eine Herde Elche watete sogar unbekümmert durch. Ein Team von Forschern in Wathosen probierte das Wasser für eine Gehirn-Essbare Amöbe, die 97 Prozent der Menschen tötet, die es infiziert.

Nicht, dass jemand hier jemals Opfer ist zur Amöbe, Naegleria fowleri . Wissenschaftler wissen nur, dass der Boiling River, der seine Wärme aus der Erdwärme stromaufwärts bezieht, das kleine Übel beherbergen kann.

Das Waten in diesem Fluss war eine seltsame Mischung aus Wissenschaftlern des Monterey Bay Aquarium Research Institute – 650 Meilen vom nächsten Ozean – und der United States Geological Survey, die sich, wie sich herausstellt, an weit mehr interessiert als nur an Felsen. Sie sammelten Wasserproben, um sie zu einem eher offensichtlichen Teilnehmer zu schicken: den Centers for Disease Control. Dort würden Wissenschaftler das Wasser analysieren, um die Geheimnisse der gehirnfressenden Amöbe zu entschlüsseln und hoffentlich die Wasserstraßen Amerikas vor Nöten aller Arten zu schützen.

Das vielleicht frustrierendste an Naegleria fowleri ist, dass es kein Geschäft ist, menschliche Gehirne zu essen. Die Amöbe bevorzugt ein kleineres Spiel, indem sie sich um Süßwasser-Ökosysteme herumschleppt. Wenn Sie jedoch in einem dieser Ökosysteme schwimmen und eine Schnauze voll Wasser bekommen, kann die Amöbe ihren Weg in Ihr Gehirn finden und anfangen, Gewebe zu essen, was zu einer primären amebischen Meningoenzephalitis führt. Mit der Schwellung des Gehirns kommen Fieber und Erbrechen, dann die Anfälle und Halluzinationen.

Naegleria fowleri liebt warmes Wasser, daher seine Präsenz in der nicht-ganz- kochender kochender Fluss. Aber es kann überleben, wenn sich auch die Dinge abkühlen. "Wenn es bei kühleren Temperaturen geht, geht es in einen Zysten-Zustand über, der ein eizähnlicher Zustand ist, der sehr robust ist", sagt Mia Mattioli, Umweltingenieurin im CDC Environmental Microbiology Laboratory. "Aber es ist nicht lebensfähig, es bewegt sich nicht, es bleibt einfach bestehen. Wenn es günstiger und warm wird, geht es in den infektiösen Zustand über. "

Die Temperaturempfindlichkeit von Naegleria fowleri macht es wahnsinnig schwer aufzuspüren, Temperaturen senken seine Konzentration. Schöpfen Sie andere Arten von Süßwasser-Lebensformen und Sie könnten 100 Organismen in einem Liter Wasser bekommen. Mit Naegleria betrachten Sie vielleicht 100 Organismen in 100 Liter Wasser. (Diese Rarität und die Tatsache, dass Sie den Mikroben irgendwie in die Nase bekommen müssen, ist ein Grund dafür, dass zwischen 2007 und 2016 nur 40 Menschen die Amöbe in den USA abgeholt haben.)

Also die USGS und MBARI wollen die Bedrohung besser erkennen. Sie stiegen mit zwei sich ergänzenden Missionen auf den Boiling River ab. Eine davon war, mit Wasserproben dort zu wandern, die sie zur Montana State University zurückbrachten und von der CDC zur Analyse verschifften. Die zweite bestand darin, den Umweltprobenprozessor von MBARI (natürlich bekannt als ESP) zu testen, von dem die Gruppe hofft, dass er eines Tages in der Lage wäre, die Amöbe in Echtzeit zu entdecken.

Kevan Yamahara / MBARI

MBARI hat ozeanische Neigungen und ist eine Trommel voller Elektronik, die Sie im Ozean versenken. "Man kann sich das als molekularbiologisches Labor in einer Dose vorstellen", sagt Forschungsspezialist Kevan Yamahara.

Was MBARI nach Yellowstone brachte, war allerdings eine schlanke mobile Version, die in eine Tackle-Box passt. Es zog Wasser aus dem kochenden Fluss und schob es durch einen Filter, der Partikel wie gehirnfressende Amöben fesselte – zumindest hoffentlich. MBARI schickte diese Filter dann zusammen mit Wasserproben an die CDC. Während MBARI noch immer diese mobile Version von ESP erprobt und noch keine genetischen Tests an Bord durchführen kann, ist es modularer gestaltet, so dass Forscher die neuesten analytischen Instrumente für die genetische Analyse in Echtzeit eintauschen können.

Die Idee hier ist, herauszufinden, ob das ESP in der Lage sein wird, Naegleria fowleri in Echtzeit zu erkennen. Zuerst wird die CDC versuchen, die Amöben mit ihren Labormethoden zu erkennen. Dies beinhaltet die Verwendung beider molekularen Techniken, um nach Mikroben-DNA in der Probe zu suchen und den Parasiten in einer Schale zu kultivieren. Sagen wir, das ist erfolgreich. Wenn dann das ESP Amöben in seinen Filtern auffängt, ist dies ein guter Hinweis darauf, dass die Maschine in der Lage sein wird, genetische Tests vor Ort durchzuführen, um die Parasiten zu identifizieren. Die Ergebnisse der CDC und der ESP stimmen überein.

Bequem genug hat das USGS bereits Tausende von Flussmessgeräten in ganz Amerika, die Daten wie Temperatur und Durchflussrate sammeln. Die Arbeit hier könnte daher helfen, diesen Sensoren die Möglichkeit zu geben, die Behörden auf Amöbenausbrüche aufmerksam zu machen. Und das könnte entscheidend sein, um die Eigenheiten des Naegleria fowleri Lebenszyklus zu entschlüsseln.

"Wir wissen nicht wirklich viel über , wie es während des Tages oder während des Monats oder während des Jahres durch eine Umgebung läuft ", sagt der Mikrobiologe Elliott Barnhart von der USGS. "Also eine Sache, die ESP tun könnte, wäre, jede Stunde oder jeden Tag oder verschiedene Jahreszeiten zu probieren, um herauszufinden, wann diese Amöbe am häufigsten sein könnte." [19459477]

Das besorgniserregende Stück ist, dass einer der wenigen Dinge wissen Wissenschaftler sicher über Naegleria fowleri ist, dass es warmes Wasser liebt. Und ein immer warmerer Planet wird immer warmere Flüsse hervorbringen. Während die Amöbe in der relativen Wärme der südlichen USA am weitesten verbreitet ist, könnte sie im Norden noch weiter verbreitet sein. "Wir sehen Fälle immer häufiger mit steigenden Wassertemperaturen", sagt Mattioli von der CDC. Fortschritte wie ESP könnten Beamten helfen, alle Arten von Bösewichten in amerikanischen Flüssen besser zu überwachen, nicht nur Naegleria fowleri . In der Zwischenzeit tut es nie weh, einen Nasenstecker mitzubringen.