Городские крысы: невидимая угроза под ногами

Городские крысы — это не просто неприятные соседи, а переносчики смертельно опасных бактерий. Как показало шестилетнее исследование ученых из Университета Тафтса и их коллег, мигрируя по мегаполисам, эти грызуны распространяют возбудителей лептоспироза — болезни, которая может представлять серьезную угрозу для жизни человека.

Лептоспироз вызывают бактерии, часто встречающиеся у крыс. Они попадают в окружающую среду с мочой животных, заражая почву, воду и становясь источником инфекции для людей, собак и других видов. Хотя заболевание распространено по всему миру, особенно в тропиках, изменение климата может привести к его появлению и в более холодных регионах по мере их потепления.

В Бостоне лептоспироз прочно укоренился в местных популяциях крыс, а различные штаммы бактерий перемещаются по городу вместе с мигрирующими группами грызунов. К такому выводу пришла команда под руководством Марике Розенбаум из Школы ветеринарной медицины Каммингса при Университете Тафтса. В рамках «Бостонского исследования городских крыс» ученые совместно с городскими службами и другими организациями с 2016 по 2022 год отслеживали и тестировали животных. Анализ ДНК 328 образцов почек крыс, собранных в 17 районах Бостона, показал, что 59 особей из 12 районов были носителями бактерии «Leptospira».

Одним из главных вызовов для исследователей стало культивирование бактерии. «Основной способ получить полную геномную последовательность вируса или бактерии — это вырастить ее в лаборатории, что в данном случае было непросто, поскольку “Leptospira” считается “капризным” организмом», — объясняет Розенбаум. «Ей требуются особые условия: температура, pH и питательные вещества. Но наши коллеги из Министерства сельского хозяйства США смогли вырастить бактерии не только из свежих, но и из замороженных почек грызунов, что ранее в научной литературе не описывалось».

Затем специалисты из Института патогенов и микробиома при Университете Северной Аризоны применили передовые методы, чтобы выделить и изучить ДНК лептоспир. «Новые генетические инструменты, которые мы разработали и использовали, кардинально меняют правила игры в исследовании лептоспироза. Теперь мы можем использовать всю мощь генома для поиска связей между образцами, что раньше было просто невозможно», — отметил Дэйв Вагнер, исполнительный директор института. Этот прорыв позволил ученым детально проследить, как разные штаммы болезни передаются между крысами и их популяциями в городе.

Кульминацией работы стал анализ случая заболевания лептоспирозом у человека в Бостоне, проведенный в сотрудничестве с Центрами по контролю и профилактике заболеваний США. Ученые получили генетическую последовательность бактерии от пациента и обнаружили, что она практически идентична той, что была найдена у трех разных крыс, пойманных в одном и том же районе города в разные годы. «Это очень весомое доказательство того, что источником этого случая заболевания у человека была крыса», — заключает Розенбаум.

Хотя большинство людей редко контактируют с крысами напрямую, некоторые группы населения, например бездомные или люди, употребляющие инъекционные наркотики на улице, подвергаются повышенному риску. Диагностика лептоспироза также затруднена. Болезнь может протекать бессимптомно или с неспецифическими симптомами, такими как лихорадка, из-за чего врачи не всегда назначают нужные анализы. Кроме того, лептоспироз поддается лечению антибиотиками, и если терапия начата до тестирования, то выявить бактерию уже не удается.

Исследование выявило, что крысы в городе живут обособленными генетическими группами. «Похоже, они не часто смешиваются с другими популяциями, что способствует стабильности», — говорит Розенбаум. Однако, когда они все же перемещаются, то несут с собой и лептоспироз. Оказалось, что крупные многополосные дороги действуют как непреодолимые барьеры, а для миграции крысы используют парки и зеленые зоны. Строительные работы, разрушающие их норы, также заставляют животных искать новые места обитания, ускоряя распространение инфекции.

Полученные данные могут лечь в основу новых стратегий борьбы с грызунами и профилактики лептоспироза в городах. «Полное истребление крыс нереалистично», — признает Розенбаум. — «Но лучшее понимание того, как различные методы контроля вредителей влияют на миграцию крыс и передачу патогенов внутри их популяций, было бы чрезвычайно полезным».