Bohaterskie wielkoszczury, ludzie i gruźlica

HeroRAT otrzymuje nagrodę za znalezienie miny lądowej.

Wielkoszczury to sympatyczne, inteligentne afrykańskie gryzonie (Cricetomys gambianus, gambian pouched rat) — jedne z największych gryzoni z rodziny myszowatych (Muridae) na świecie, gdyż mogą ważyć nawet do czterech kilogramów. Są zwierzętami nocnymi, i jak wiele zwierząt nocnych mają słaby wzrok, a za to znakomity węch.

Znakomity węch i inteligencję wielkoszczurów wykorzystują ludzie. Udało się wytresować je tak, żeby znajdowały miny lądowe — można je tresować (uczą się szybciej niż psy), potrafią doskonale wyczuć zapach trotylu, a dzięki swoim rozmiarom nie ryzykują uruchomienia zapalnika. APOPO, organizacja non-profit zajmuje się ich tresurą (tresowane wielkoszczury nazywa „HeroRATs” — i bardzo słusznie).

To jeszcze nic.

Jednym z ważnych problemów w walce z gruźlicą jest szybka i pewna diagnoza. Wbrew pozorom odróżnienie gruźlicy od innych chorób nie jest łatwe. Problem w tym, że większość zarażeń gruźlicą nie kończy się chorobą — bakterie co prawda infekują organizm ludzki i są pożerane przez makrofagi, których zadaniem jest usuwanie bakterii. Mycobacterium tuberculosis potrafią jednak przeżyć i to: siedzą sobie wewnątrz komórek naszego układu odpornościowego i robią co chcą. Czyli, w większości wypadków, nic — po prostu sobie siedzą. W każdej chwili jednak mogą wybudzić się z letargu i zaatakować organizm — nie wiadomo dokładnie jak i dlaczego to się dzieje.

Prątki gruźlicy wybarwione metodą Ziehla-Neelsena w próbce plwociny. Źródło: CDC.

W rejonach endemicznych nawet 30-90% populacji może mieć taką ukrytą gruźlicę, więc testy oparte na obecności przeciwciał nie pomogą w diagnozie. Dlatego stosuje się głównie prześwietlenia i analizę plwociny, w której u chorych znajdują się prątki gruźlicy. Jedynym pewnym testem jest wyhodowanie z próbki plwociny kolonii bakterii. Można też użyć specjalnego barwienia i obejrzeć próbkę pod mikroskopem — niestety, ta metoda nie jest bardzo czuła. Inne metody są zbyt kosztowne dla ubogich krajów, gdzie gruźlica występuje endemicznie.

No dobrze, skoro była mowa o wielkoszczurach wywąchujących miny, to pewnie teraz będzie o diagnozowaniu gruźlicy węchiem. Tylko czy gruźlica pachnie?

Owszem. Prątki gruźlicy uwalniają cały szereg charakterystycznych substancji takich jak kwasy mykolinowe, pozwalających — z wykorzystaniem HPLC lub spektrometrii masowej — na wykrycie bakterii. Okazało się że owszem, węch wielkoszczura jest wystarczająco czuły, by móc wykryć Mtb w plwocinie:

Wygląda na to, że to jest całkiem serio — jest już nawet publikacja opisująca pierwsze wyniki. Autorzy twierdzą, że szczury robią mniej błędów (zarówno polegających na stawianiu fałszywej diagnozy TB — false positive, jak i na niewykrywaniu gruźlicy — false negative), a przy tym — jak widać na filmie — są o wiele szybsze niż nawet stosunkowo proste barwienie i badanie pod mikroskopem. Sam o tej sprawie dowiedziałem się od doktoranta, który usiłuje stwierdzić, czy szczury potrafią właściwie odróżniać różne spokrewnione bakterie oraz jakie konkretnie substancje wyczuwają.

Literatura

• Viader-Salvadó et al. „Detection and identification of mycobacteria by mycolic acid analysis of sputum specimens and young cultures „. 2007. Journal of Microbiological Methods, 70:479-483.
• Steingart et al. „Sputum processing methods to improve the sensitivity of smear microscopy for tuberculosis: a systematic review„. 2006. The Lancet Infectious Diseases 6:664-674.
• Pai et al. „New tools and emerging technologies for the diagnosis of tuberculosis: Part II. Active tuberculosis and drug resistance„. 2006. Expert Rev Mol Diagn. 6(3):423-32.
• Weetjens et al. „African pouched rats for the detection of pulmonary tuberculosis in sputum samples.„. 2009. Int J Tuberc Lung Dis. 13(6):737-43.