CHOROBY VOLNĚ ŽIJÍCÍCH ZVÍŘAT ÚVOD DO PROBLEMATIKY
Pavel Široký Ústav biologie a chorob volně žijících zvířat FVHE, VFU Brno
Upozornění Tento soubor obsahuje obrázky z internetu a knih, u nichž nebyl vyžádán souhlas autora či vydavatele ke zveřejnění. Z tohoto důvodu je určen pouze pro interní potřebu studentů VFU Brno v rámci přípravy ke zkoušce z nemocí volně žijících zvířat. Další šíření tohoto souboru je zakázáno.
Co není cílem předmětu
Rychlá veterinární záchranná služba Návod na vyhubení všech parazitů Klinický přístup Léčiva, dávky
Tematické okruhy
Nemoc v populaci volně žijících zvířat Přírodní ohniskovost nákaz Biodiverzita, klimatické změny a šíření nákaz Nemoc a ohrožené druhy Možnosti predikce šíření – modely
Nemoci a medicína – komplexní přístup
Biologický pohled a komplexnost medicíny Tzv. „ochranářská medicína“ a „ekologické zdraví“ Koncept jednoho zdraví 1. 2. 3.
Zdraví lidí Zdraví zvířat Zdraví ekosystému
Neinfekční nemoci volně žijících zvířat
Traumata, Vrozené poruchy Vliv polutantů – kumulace v potravním řetězci
Intoxikace, ekologické havárie Analogy a blokátory hormonů, endokrinní disruptory – narušení neurohumorální regulace
Endokrinní disruptory – případové studie 1. Michiganské jezero (1970) Prenatální expozice PCB, dioxiny
Ryby v jídelníčku 2-3 krát za měsíc nejméně posledních 6 let – vysoké hladiny PCB v tukové tkáni matek Děti v době porodu - opožděná neuromuskulární vyspělost Ve věku 4 let – potíže s krátkodobou pamětí, zhoršené zpracování informací, verbální schopnosti V 11 letech – IQ nižší o 6,2 bodu, výskyt IQ pod 70, možné postižení velké části jedné generace
Endokrinní disruptory – případové studie 2. jezero Ontário Podobné příčiny i výsledky
Neuromuskulární opoždění Děti vystrašenější, málo se usmívající Hyperaktivita (podobně jako u pokusných hlodavců) Děti nevyužijí celý svůj ontogenetický potenciál
Endokrinní disruptory – případové studie 3. Nizozemsko – expozice PCB a dioxiny prenatální expozice matek měřena v krevní plazmě Děti ve věku 3 měsíců psychomotoricky opožděné Interference přes štítnou žlázu s vývojem kochleárního aparátu Snížená schopnost slyšet nízké a střední frekvence S ohledem na volně žijící savce – riziko např. u kytovců – orientace, dorozumívání
Endokrinní disruptory – případové studie 4. Everglades, Florida – expozice DDT, DDE jezero Apopka Aligátoři – zastavení reprodukce, zjištěna feminizace populace, častá redukce penisu Antiandrogení efekt DDE – u pokusných potkanůfeminizovaný anogenitální region, rozštěpy a hypospadie, zakrnělý penis, nesestoupená varlata Následné šetření u lidí 1970-1990: Zdvojnásobení incidence hypospadie v USA
Infekční nemoci volně žijících zvířat Různí původci • • • •
Priony+viry+bakterie+prvoci+mnohobuněční parazité Typy hostitelů - DH, MH, paratenický hostitel Míra hostitelské specifity - specialisté vs. generalisté Jednohostitelský vs. vícehostitelský cyklus
Zoonózy, antropozoonózy •
přenosné na lidi (a zpět na zvířata)
Domestikovaná zvířata •
zdroj infekce pro volně žijící a naopak
Infekce formují ekosystém •
jsou také jeho integrální součástí
Šíření infekčních nemocí Výskyt infekční nemoci v populaci •
• • •
Epidemický (epizootický) – omezený časem, nikoliv prostorem Endemický (enzootický) – omezený prostorově Pandemický (panzootický) – globální rozměr Sporadický – nahodilý, občasný výskyt, bez zjevné souvislosti
Přírodní ohniskovost nákaz
Nemoci s přírodní ohniskovostí Endemické oblasti, vstoupí-li tam vnímavý hostitel, může dojít k jeho onemocnění Hostitel může být slepou větví vývojového cyklu!!!
Přírodní ohnisko – kompletní vs. nekompletní 1. 2. 3. 4.
Původce, infekční agens Vnímavý hostitel (stejně jako vektor může být i rezervoárem) Rezervoár Vektor
Cesty přenosu infekčních nemocí • •
• •
Horizontálně – kapénková infekce, sexuálně, kontakt Vertikálně – transplacentárně, mlékem a mlezivem, infekce zárodečných buněk (např. retroviry) Diagonální přenos – při abortech (např. brucelóza) Přenos vektory – krev sající bezobratlí, převážně členovci, méně např. kroužkovci (pijavky), různá způsobilost vektorů – míra efektivity přenosu
Vektoři infekčních nemocí Změny klimatu – vliv na šíření, počet generací za sezónu, schopnost ukončit vývojový cyklus v nových oblastech U klíšťat nezbytný transstádiální přenos Transovariální přenos = amplifikace, zmnožení infikovaných vektorů, z jedné samice mnoho infikovaných larev „Co-feeding transmission“ – infikování klíšťat v místě společného sání bez systémové infekce hostitele Zapojení do vývojového cyklu nebo jen mechanický přenos
Nemoci - rezervoár Rezervoárové druhy
dobře adaptovaní hostitelé – infekce je jen málo ovlivňuje, častý je inaparentní průběh infekce umožňují přežívání agens v období mezi epidemiemi postupná adaptace na hostitele po cestě saprofyt (komenzál) – fakultativní parazit – obligátní parazit obligátní paraziti – nižší mortalita specifického hostitele nespecifický, nový hostitel – dramatičtější průběh infekce – například člověk
Nemoci – mezidruhový přenos Bizoni v NP Yellowstone • • • • •
Zavlečení brucelózy skotem – bizoni, wapiti, los, sob Následná eradikace původce v chovech Bizoni stále zůstávají zdrojem nákazy Minimální riziko pro chovy Diagonální přenos při abortech bizonů
Faktory ovlivňující šíření nemocí v populacích Struktura populace hostitele – hustota, věk, pohlaví, podíl imunních, homogenita Stav původce onemocnění – virulence, tenacita, antigenní varianta - patogenní fenotyp Vnější podmínky – klimatické, geografické, skladba biotopu, ekoton
Šíření nemoci jako důsledek změny prostředí Antropogenní vlivy •
•
•
Změna agrotechniky – úbytek pesticidů, neobdělávaná půda - přirozená sukcese, úbytek hospodářských zvířat, nárůst počtu vektorů Vliv dopravy – turistika, mezinárodní obchod, šíření nepůvodních druhů, včetně patogenních Socioekonomické změny – volnočasové aktivity v přírodě, zvýšená penetrace prostředí, bližší kontakt se zvířaty
Šíření nemoci jako důsledek změny prostředí Modelový příklad – Lymeská borelióza • deforestace a následná reforestace, • mladý porost a křoviny + přikrmování • jelenec běloocasý+křeček bělonohý, • I. scapularis, I. pacificus, • neefektivní transovariální přenos – larvy neinfekční • zdroj lidské nákazy nejčastěji nymfa 1. 2. 3.
snadné přehlédnutí letní aktivita – dovolené, kemping širší hostitelské spektrum
Šíření nemoci jako důsledek změny prostředí
Nemoci volně žijících zvířat a EID EID (emerging infectious diseases) definice • • • • • •
Nové onemocnění Náhle výrazně zvýšená incidence Nově expandující areál Nové hostitelské spektrum Nově vyvinutý patogen Přes 30 nových onemocnění od poloviny 70. let!!!
Pokles biodiverzity a rizika onemocnění Lesní i zemědělské monokultury potencují šíření nemocí Ztráta biotopů a vstup člověka vede ke kontaktu s dosud izolovanými patogeny Decimování predátorů narušuje mezidruhovou rovnováhu a způsobuje populační explozi rezervoárových druhů Úbytek kompetitorů méně efektivních v přenosu patogenů Převaha tolerantnějších generalistů zvyšuje množství a usnadňuje šíření patogenů Naopak, nemoci dále snižují biodiverzitu a zvyšují zranitelnost
Pokles biodiverzity a rizika onemocnění Diverzita hostitelů i parazitů snižuje riziko nemoci!!! Modelový případ Ribeiroia ondatrae u žab Nárůst množství hostitelských druhů snižuje infekci o 11-65% (tzv. „efekt naředění“ – různé druhy různě vnímavé) Nárůst počtu parazitických druhů redukuje sílu infekce na hostitelského jedince o 15-20% (vnitrohostitelská kompetice, nepřímo zkřížená imunizace mezi parazity) Diverzita hostitelů a parazitů spolu korelují Diverzita parazitů narušuje přenos nejvirulentnějších infekcí
Vliv patogenů na biodiverzitu Modelový příklad I – mor skotu • • • • • • •
Příbuzný virů spalniček a psinky 1889 – zavlečen do Afrického rohu – za 8 let v Kapsku Zdecimování sudokopytníků – 80 až 95% Komplikace v chovu skotu 40% mláďat pakoní hynulo během prvních měsíců Po překonání infekce získaná imunita Serengeti – vakcinační program kolem národního parku
Vliv patogenů na biodiverzitu Modelový příklad I – mor skotu Serengeti – vakcinace pouze domestikovaného skotu kolem parku vedla k eradikaci v roce 1968 – rezervoárem byla zřejmě domestikovaná zvířata Výrazný nárůst počtů přežvýkavců, následně šelem – úbytek gazel - změna vegetačního krytu – změna incidence požárů – dřeviny, obnovení stromového patra – návrat žiraf Rozšíření psinky – dramatický pokles divokých psů, až k lokální extinkci – zřejmě vymizel efekt zkřížené imunity získané požíráním morem infikovaných kadaverů
Vliv patogenů na biodiverzitu Modelový příklad II - Trichostrongylus tenuis • • •
•
Cekální parazit bělokura Lagopus lagopus Populace osciluje v cyklech 5-12 let Vysoce parazitovaní jedinci mají problém regulovat páchnoucí výměšky ze slepého střeva Nárůst parazitace – zvýšená morbidita, oslabení jedinci, ztížená reprodukce
Vliv patogenů na biodiverzitu Modelový příklad II - Trichostrongylus tenuis • •
• • •
Při odstranění parazitů z populace se oscilace odstraní Šelmy vyhledávají podle pachu – selektivní predace na silně parazitované kusy Lov nemá stejný efekt – přichází po sezóně Louping-ill – nemoc přenášená klíšťaty Význam přítomnosti savců, coby hostitelů klíšťat, zároveň některé druhy nejsou kompetentními hostitely louping-ill viru – efekt zředění (např. jeleni)
Nemoci a ohrožené druhy zvířat Nemocnost v populacích ohrožených druhů • •
Malé, izolované populace, „bottleneck“ efekt Nemoc může způsobit vyhynutí nepočetného druhu
Vliv ekoturistiky • •
Příjem peněz – financování záchranných projektů Přímý ekonomický profit z ochrany vzácných druhů
Nemoci a ohrožené druhy zvířat Horské gorily – NP pohoří Virunga •
• • • • • •
Dvě malé izolované (1000 let) populace – Virunga (D.R.Kongo, Rwanda, Uganda), Bwindi (Uganda) Ztráta biotopu, lov, nemoci, ztráta genetické variability Hranice tří států – přeshraniční problémy – kontrola Přírůstek lidské populace 3,7 % ročně Zvýšená nemocnost – přísná preventivní opatření Rozvoj ekoturistiky – modelový příklad pro jiné parky Stálá veterinární stanice – dozor, léčba
Nemoci a ohrožené druhy zvířat Horské gorily – NP pohoří Virunga • • •
• •
•
Příliv peněz, vzdělávací programy, jen 260 goril (1981) Habituace, změna chování goril, denní návštěvy lidí Opatření – vyloučení nemocných lidí, jen osoby starší 15 let, maximálně jedna návštěvy tlupy denně, nanejvýš 8 osob, ne víc než 1 hodinu, minimální vzdálenost 5 m, V případě kýchnutí – otočit se od zvířat Zákaz jedení a kouření, odpad i exkrementy zahrabávat min. 30 cm Mnoho turistů navštěvuje více parků po sobě – přenos!!
Nemoci – predikce šíření Předpověditelnost vývoje • • •
•
•
Studium ekologických faktorů Modelové studie v epidemiologii Využití GIS (geografický informační systém) v modelování budoucího vývoje „Mnohovrstevné“ mapy – hledá se shoda v závislosti s různými proměnnými Známe-li závislost, můžeme předpovídat budoucí vývoj, šíření nebo odeznění nákazy
Literatura
