Jak olbrzymie krewetki mogą zwalczać chorobę tropikalną i biedę

Miało to jednak także niezamierzone konsekwencje. Przez powstrzymanie słonej wody tama sprzyjała rozwojowi słodkowodnych glonów i roślin, które z kolei karmiły olbrzymie ilości ślimaków. Ślimaki są gospodarzami pasożytniczych przywr, które powodują bilharcjozę– okropną chorobę przenoszoną przez wodę, która powoduje uszkodzenia nerek, pęcherza moczowego, jelit i wątroby. Kiedy rozrosła się populacja ślimaków, spowodowały one olbrzymią epidemię bilharcjozy, która szerzyła się z bezprecedensową szybkością i trwa do dzisiaj. W niektórych miejscach zarażonych jest ponad 90 procent wieśniaków. Senegal zatamował zasolenie ujścia rzeki, ale skazał ludzi na ciężką chorobę.

Pomoc jednak nadchodzi. Zespół naukowców pod kierownictwem Susanne Sokolow z Stanford University pracuje nad sposobem zatrzymania epidemii przez kontrolę populacji ślimaków – i ich pasożytów. Ich plan polega na dodaniu do ekosystemu krewetek.

Rzeka Senegal była domem dla Macrobrachium vollenhovenii, krewetek wielkości dłoni i o długich szczypcach, które pożerały przenoszące pasożyty ślimaki. Co roku samice krewetek wędrują w dół rzeki do ujścia, by tam złożyć jaja; później larwy płyną w górę rzeki. Tama Diama odcięła oba szlaki i wytępiła krewetki. Przez ponowne ich wprowadzenie Sokolow ma nadzieję na opanowania szalejących ślimaków i powstrzymania bilharcjozy.

“Nie jest to nowy pomysł” – mówi. W 1999 r. zespół naukowców z powodzeniem użył raków, by zredukować zarówno populację ślimaków, jak zarażenia bilharcjozą w dwóch wsiach w Kenii. Niestety, użyli amerykańskich raków, które wprowadzono do Afryki kilkadziesiąt lat wcześniej i które są uważane za gatunek inwazyjny. „Był ostry sprzeciw ze strony społeczności środowiskowców, więc nic z tego nie wyszło” – mówi Sokolow.

Dla uniknięcia podobnych protestów jej zespół – znany jako The Upstream Alliance -użył M. vollenhovenii, rdzennego gatunku z Zachodniej Afryki zamiast obcych raków. Pracując z parazytologami, Armandem Kurisem i Kevinem Laffertym, Sokolow przeprowadziła wiele testów laboratoryjnych, żeby potwierdzić, iż krewetki rzeczywiście będą zjadały zarażone ślimaki. (Robiły to i to żarłocznie.)

Podniesieni na duchu tym sukcesem naukowcy zorganizowali eksperyment pilotażowy w czerwcu 2011 r. We wsi Lampsar odgrodzili sieciami część rzeki, z której mieszkańcy wsi czerpali wodę i wpuścili tam krewetki. W pobliskiej wsi, leżącej nieco w górę biegu rzeki, ale poza tym tak podobnej do Lampsar jak to możliwe, nie zrobili niczego.

Przed wprowadzeniem krewetek mieszkańcy Lampsar pięciokrotnie częściej mieli pasożyty bilharcjozy niż ich sąsiedzi we wsi w górę rzeki. Po wpuszczeniu krewetek zespół Sokolow podał leki wszystkim zarażonym. Osiemnaście miesięcy później sprawdzili ponowne zarażenia. Tym razem znaleźli odwrotne proporcje: wieś w górnym biegu rzeki miała czterokrotnie więcej bilharcjozy niż Lampsar, którego wody zawierały o połowę mniej ślimaków i jedną piątą liczby ślimaków z pasożytami. Wieś, o której od czasów II wojny światowej pisano jako o „gorącym punkcie” bilharcjozy niemal całkowicie uwolniła się od tej choroby.

Innymi słowy: krewetki zadziałały.

Sokolow pierwsza przyznałaby, że na podstawie eksperymentu na zaledwie dwóch wsiach nie można wyciągać żadnych szerszych wniosków o skuteczności krewetek. „Wiemy, że był to tylko pokaz” – mówi. Obiecujące rezultaty są zgodne z teorią ekologiczną, eksperymentami laboratoryjnymi i próbą w Kenii, ale: „potrzebujemy powtórki badania na szeroką skalę, by naprawdę znaleźć dowód na tę tezę”.

Kolega Sokolow, Giulio de Leo, stworzył model matematyczny przewidujący, co się zdarzy. Odkrył, że przy pewnej gęstości – 0,3 krewetki na metr kwadratowy – krewetki całkowicie wyeliminują bilharcjozę przez zjedzenie każdego nowo zarażonego ślimaka zanim będzie mógł wypuścić pasożyty. Zabierze to co najmniej 20 lat. Jeśli jednak zarażeni wieśniacy otrzymają lek praziquantel, to bilharcjoza powinna zniknąć w ciągu tylko pięciu lat.

De Leo mówi, że ta kombinacja ma wiele korzyści w porównaniu z samym praziqantelem, choć jest to lek bardzo skuteczny. „Po podaniu praziquantelu wieśniacy w Senegalu nie mają innej możliwości jak powrót do rzeki i wejście do zakażonej bilharcjozą wody, by wykonywać codzienne czynności, w ten sposób zarażając się ponownie raz za razem” – mówi de Leo. Innymi słowy, wieśniacy mogą na krótko pozbyć się choroby, ale rzeka nigdy nie pozwoli im o niej zapomnieć.

W odróżnieniu od tego krewetki powinny zapobiegać infekcjom przez dziesiątkowanie populacji ślimaków, które przechowują i przekazują pasożyty. Inni próbowali tego przez atakowanie ślimaków toksycznymi środkami zabijającymi ślimaki. Podobnie jak praziquantel był to tylko środek tymczasowy z poważnymi negatywnymi szkodami ubocznymi: ten środek chemiczny zabił także wiele ryb i skorupiaków. „Ponowne wprowadzenie rodzimych krewetek może dawać ekologicznie przyjazne i znacznie bardziej długotrwałe rozwiązanie problemu ślimaków – mówi de Leo. – Wierzymy, że w połączeniu z podawaniem prazinquantelu może to być przełom w walce z bilharcjozą”.

„Zbyt długo zachwycaliśmy się myślą, że same tabletki rozwiążą problem – mówi Eric Loker z University of New Mexico, który kierował badaniem w Kenii w 1999 r. – Wyrażam uznanie autorom za ponowne skierowanie światła reflektora na to, co dzieje się w wodzie. Ślimaków jest pełno, są odporne i nadają stabilności cyklowi przenoszenia się [choroby]. Nie mamy opcji siatek na łóżka, jak przy komarach przenoszących malarię”.

Ale, mówi, “potrzebna jest także dawka realizmu. Ślimaki żyją często w „złożonych, gęsto zarośniętych roślinnością małych zbiornikach wodnych”, z których wiele stworzono przy budowie tamy Diama. Nie jest jasne, czy krewetki mogą w ogóle dotrzeć do tych poziomów sprzed budowy tamy, nie mówiąc już o penetracji nowych siedlisk.

Tymczasem tama nadal nie pozwala krewetkom na podróżowanie do i z ich wylęgarni. Jeśli zespół chce, by nowa populacja usadowiła się w rzece, muszą stworzyć jakiś rodzaj obwodnicy wokół tamy – „drogę krewetek” – która pozwoli tym zwierzętom na przemierzanie ich starych szlaków migracyjnych.

Także to może nie wystarczyć. Model de Leo pokazuje, że dla całkowitego zlikwidowania bilharcjozy, zespół potrzebuje gęstości krewetek 2,5 razy wyższej niż ta, jaką udało im się osiągnąć w badaniu pilotażowym. Nie jest to nieosiągalne, ale ta gęstość może być wyższa niż potrafią utrzymać sztuczne korytarze dla krewetek. Na pewnych obszarach więc, gdzie bilharcjoza jest szczególnie częsta, zespół może być zmuszony do regularnego dodawania do wody krewetek hodowanych w akwakulturze.

To nie jest jednak problem. To może być dobra rzecz, ponieważ krewetki dostarczają dwóch ważnych korzyści poza swoim apetytem na ślimaki: są smaczne i są cenne. Można je sprzedawać za cenę trzy do pięciokrotnie wyższą niż lokalnie łowione ryby. Zespół Upstream Alliance sądzi, że wieśniacy będą mogli hodować je w małych instalacjach akwakultury zarówno na żywność, jak dla pieniędzy. Jest to tym bardziej realne, że to małe, szybko rosnące krewetki zabijają najwięcej ślimaków, pozwalając wieśniakom na bezkarne odławianie większych i bardziej wartościowych sztuk. (Można zjadać krewetki, które ucztowały na zarażonych ślimakach, ponieważ ich układ trawienny zabija pasożyty.)

Te korzyści ekonomiczne są zasadnicze. Bilharcjoza dotyka ponad 200 milionów ludzi na całym świecie, w tym około 114 milionów dzieci. Te olbrzymie liczby powodują, że leczenie ludzi staje się nierealnie drogie, nawet jeśli leki są naprawdę tanie. Jeśli jednak środki zaradcze mogą dostarczyć społeczności pieniędzy, szansa na powodzenie jest tym większa. Jest to rzadki scenariusz z samymi wygranymi, gdzie ochrona przemieszczonego zwierzęcia może przynieść korzyści dla zdrowia ludzkiego i złagodzić biedę. „Pracujemy teraz z geografami, ekologami, ekonomistami i ministerstwami rządowymi, żeby stwierdzić, jak można zoptymalizować trwałą, długoterminową strategię”.

 

Źródło: Sokolow, Huttinger, Jouanard, Hsieh, Lafferty, Kuris, Riveau, Senghor, Thiam, N’Diaye, Faye & de Leo. 2015. Reduced transmission of human schistosomiasis after restoration of a native river prawn that preys on the snail intermediate host. PNAShttp://dx.doi.org/10.1073/pnas.1502651112

How Giant Prawns could fight tropical disease and poverty

Not Exactly Rocket Science, 20 lipca 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

Ed Yong