https://frosthead.com

Gode ​​hunde kan hjælpe med at identificere malariabærere

Malaria dræber hundrede tusinder af mennesker hvert år, men parasitten selv, Plasmodium falciparum, inficerer mange flere mennesker, end den gør syg. Størstedelen af ​​mennesker med malaria til enhver tid er perfekt sunde vandrende parasitfabrikker, og uden at vide, at de er inficeret, kan disse sunde bærere let sprede sygdommen til nye regioner og nye mennesker, som måske ikke var så heldige.

Heldigvis er mands bedste ven her for at give lægerne en hjælpende tass.

Ny forskning fra London School of Hygiene & Tropical Medicine antyder, at hunde kan identificere lugten af ​​malaria. I en lille, proof-of-concept-undersøgelse var to trænede hunde i stand til at skelne mellem sokker båret af børn, der havde malaria og sokker, fra fødderne hos dem, der ikke gjorde det. Forskere præsenterede deres foreløbige konklusioner i dag på American Society of Tropical Medicine and Hygiene årsmøde.

Malaria er kendt for at gøre folk mere attraktive for myg. Et team ledet af James Logan, leder af Department of Disease Control på London School for tropemediciner, demonstrerede tidligere, at sokker, der var båret af inficerede børn, var mere lokkende for de små blodsugere, sandsynligvis fordi tøjet til lugten indeholdt flere kemikalier kaldet aldehyder. Med små ledninger fastgjort til myggenes antenner puffede forskerne kemikalier på dem for at se, hvilken lugt der producerede en reaktion. Forbindelser kaldet heptanal, oktanal og nonanal var de mest spændende for myggen og blev fundet i højere niveauer i de inficerede børnesokker.

”Så hvis myg kan [lugte forskelle i mennesker], hvorfor så ikke hunde?” Siger Steve Lindsay, en entomolog for folkesundhed ved Durham University i England og leder efterforsker af den nye undersøgelse.

Team og snifferhunde Forskerteamet med medicinsk detekteringshunde. (Durham University / Medical Detection Dogs / London School of Hygiene & Tropical Medicine)

Lindsay og kolleger bad tilsyneladende sunde børn i Gambia om at bære et par nye sokker til en nat. Om morgenen samlet de sokkerne - cirka 175 par - og testede børnene for malaria. (Cirka 30 børn testede positive, skønt de ikke havde nogen symptomer.) Forskerne frøs sokkerne for at bevare lugt, pakket dem sammen og sendte dem tilbage til England

Nonprofit Medical Detection Dogs tilbragte derefter seks måneder på at træne to hunde, navngivet Sally og Lexi, for at skelne mellem sokker, der bæres af børn med malaria og sokker, der bæres af børn uden sygdommen. Pooches - en Labrador retriever og en Labrador blandet race - ville snuse hver prøve og fryse, hvis de opdagede malaria, eller gå videre hvis ikke. Efter træning med en sok fra hvert par var hunderne i stand til korrekt at identificere 70 procent af børnene med malaria og 90 procent af de sunde børn ved at snuse sokkerne fra den anden fod. Hundene plukkede endda inficerede børn med meget lave parasitbelastninger - 10 til 20 parasitter pr. Mikroliter blod. (Verdenssundhedsorganisationen siger, at et diagnostisk værktøj til malaria skal være 75 procent nøjagtigt ved 200 parasitter pr. Mikroliter - men så igen nævnte de aldrig specifikt hunde.)

"Jeg synes, det er virkelig spændende, " siger Audrey Odom John, en læge videnskabsmand ved pediatri ved Washington University School of Medicine i St. Louis. Odom John, der ikke var involveret i den nye undersøgelse, udvikler en åndedrætsprøve for at opdage malaria lugt hos inficerede børn. ”Det er bestemt en god start, ” siger hun om hundenes succes.

Der er dog nogle begrænsninger i arbejdet. Prøvestørrelsen på 175 par strømper er mindre end medicinsk detektion, hunde ville have ønsket, siger Claire Guest, medstifter og administrerende direktør for nonprofit. En bedre prøve ville have været 100 malaria-positive sokker og 300 negative sokker, siger hun.

På grund af den lille prøvestørrelse måtte hundene trænes på de samme sokkepar, som de testede (træningen blev udført med en sok fra hvert par, og testen blev udført med det andet). Eksperimentet er ikke ideelt, fordi hundene simpelthen kunne have lært at genkende individer snarere end at opdage malaria-lugten.

Gæst og hendes team tror dog ikke, at hundene huskede individer. Når hundene ikke kunne identificere et malaria-positivt barn, var det ofte et barn, der blev inficeret med den seksuelle fase af malariaparasitten, som Lindsay siger, at kan have ændret lugten. Hvis hundene simpelthen plukede ind på enkeltpersoners dufte og matchede den ene sok til den anden, skulle de ikke konsekvent have begået denne fejl.

Samlet set mener teamet, at hundene gjorde det godt, i betragtning af at de brugte "små stykker sokker, der blev båret [en gang] af et barn og derefter frosset et stykke tid, " siger Logan. "Det giver os større håb om, at hvis de kunne lugte en faktisk person, ville de gøre det meget bedre, fordi signalet skulle være meget stærkere."

At lugte en person snarere end en sok kan også fjerne mulige forvirrende faktorer. Mange af børnene delte for eksempel en seng med andre pårørende, og strømperne kunne have hentet lugt fra sengetøj eller andre mennesker. Og "hvad små drenge gør med deres sokker, kan ingen fortælle, " siger Lindsay. ”Vi fik en dreng op med at bære den ene sok. Hvad skete der med den anden sok? "

Lindsay siger, at sniffehundene kunne være nyttige i indgangsporte til lande, der har udryddet malaria, men hvor Anopheles myg, der spreder parasitten, stadig er til stede. Du kan screene sunde udseende mennesker, der muligvis bærer malariaparasitten for at forhindre dem i at genindføre sygdommen i et ellers "rent" land. Da nogle estimater siger, at op til 19 ud af 20 mennesker kan bære malariaparasitten uden at blive syge, ville en hurtig, ikke-invasiv måde at identificere bærerne være en stor velsignelse for dem, der arbejder for at forhindre spredning af sygdommen.

De aktuelle diagnostiske metoder er ikke praktiske til at screene hundreder eller tusinder af mennesker, der passerer gennem en lufthavn. For at diagnosticere malaria kan lægerne trække blod og bruge et mikroskop til at identificere parasitterne, men dette kræver træning og "ting, der synes ligetil, men ikke er det", som rene glassklier, et fungerende mikroskop og pålidelig elektricitet, siger Heidi Hopkins, en lektor i malaria og diagnostik ved London School of Hygiene & Tropical Medicine.

Alternativt kan sundhedsmedarbejdere bruge et vilkårligt antal "hurtige diagnostiske test", som involverer at droppe en pinprick af blod på en lille enhed. Femten minutter senere vises en farvet stang, hvis et antigen produceret af malariaparasitten er i patientens blod. Sådanne test er nemme at bruge af ikke-professionelle i enhver indstilling. Ulempen er, at du ikke kan tvinge enhver international rejsende til at underkaste sig en blodprøve. En hund derimod "kunne gå ned ad en række mennesker og blive færdig på få sekunder, " siger Logan.

Og hvis ikke snifferhunde, måske måske en elektronisk "næse" kunne bruges. En enhed kunne designes til at detektere de samme forbindelser, som hundene og myggen lugter — men for at gøre det, er det nødvendigt med mere forskning på de specifikke molekyler.

Et ukendt stykke af puslespillet er hvorfor nøjagtigt, malariainficerede mennesker lugter anderledes. Det er uklart, om parasitterne producerer lugt direkte, om de ændrer en persons mikrobiom, eller om vores kroppe producerer lugtene som svar på parasitterne. Imidlertid siger Odom John, malariaparasitten har en lignende organel som findes på planter, der producerer lugtende forbindelser - "det, der får fyrretræer til at lugte som fyrretræer eller citroner lugter som citroner." Det er muligt, at malariaparasitten fremstiller lugtende forbindelser direkte med dens underlige, plantelignende organel.

En anden mulighed for forskning, der skal undersøges, er, om lugten er konsistent på tværs af populationer, så Lindsay planlægger at teste mennesker fra hele Afrika for at se, om hundene også kan genkende malaria blandt deres dufte.

En sidste komplicerende faktor er, at der er mere end en type malaria. P. falciparum er den mest almindelige og dødbringende, men andre arter af parasitten kan forårsage svækkende tilbagefald måneder efter den første infektion.

Malaria er en kompleks sygdom, der ikke let udryddes, selv ikke ved hjælp af vores firbenede venner. Men disse dukkere - og deres menneskelige trænere - vil arbejde med al deres hundehøjde, i laboratoriet og i marken for at gøre denne underdog-historie til en succes.

Gode ​​hunde kan hjælpe med at identificere malariabærere