streszczenie

Przyczyny i znaczenie rozprzestrzeniania się kleszcza łąkowego Dermacentor reticulatus
(Amblyommidae) i patogenów przez niego przenoszonych w Polsce i Europie
1. Cel prowadzonych badań/hipoteza badawcza w języku polskim
Kleszcz łąkowy Dermacentor reticulatus (Amblyommidae), w przeciwieństwie do kleszcza pospolitego
Ixodes ricinus (Ixodidae), nie jest istotnym wektorem chorób człowieka i nie występuje na terenie
całego kraju. Odgrywa on natomiast bardzo istotną rolę jako wektor wielu chorób w medycynie
weterynaryjnej, np. jest głównym przenosicielem babeszjozy psów. W czasie ostatnich kilku lat
liczebność i zasięg tego kleszcza w Polsce wzrosły znacznie. Zjawisko ekspansji kleszcza łąkowego
zaobserwowano również w innych krajach Europy Centralnej. Głównym celem naszego projektu jest
określenie rzeczywistego rozprzestrzenienia tego gatunku kleszcza w Polsce, wskazanie
optymalnych siedlisk, głównych żywicieli oraz opracowanie zakresu patogenów ludzi i zwierząt
przez niego wektorowanych. Polska jest wyjątkowym w skali świata poligonem badawczym, ze
względu na to, że tutaj właśnie, pomiędzy Odrą a Wisłą znajduje się hipotetyczna przerwa pomiędzy
populacją zachodnią i wschodnią tego gatunku kleszcza. Podobnie jak w przypadku intensywnie
badanej strefy mieszańców myszy domowej, domniemana przerwa/ strefa styku między populacją
wschodnią i zachodnią kleszcza przebiegająca przez Polskę stwarza niepowtarzalne warunki.
Planujemy jedne z pierwszych w świecie badania populacyjne kleszczy, mające na celu określenie
zasięgu dwóch populacji oraz wykrycie potencjalnej ‘strefy mieszańców’ pomiędzy populacją
zachodnią i wschodnią D. reticulatus. Badania takie będą stanowiły nie tylko pierwsze w świecie
badania populacyjne kleszczy, a także będą stanowiły pierwszą próbę wykazania ewentualnych różnic
w zakresie czy genotypach przenoszonych przez obie populacje patogenów. Kolejnym celem
projektu jest określenie przyczyn ekspansji Dermacentor w Polsce i Europie Centralnej poprzez
weryfikacje dwóch hipotez badawczych. Pierwsza hipoteza wskazuje na globalne ocieplenie klimatu
jako czynnik sprzyjający zimowaniu kleszczy. Przerwa pomiędzy wschodnim a zachodnim obszarem
zasięgu jest tłumaczona niekorzystnym zestawem warunków zimowania, co negatywnie wpływa na
przeżywalność kleszczy. Druga hipoteza wskazuje na zmianę warunków środowiskowych, w tym
zmianę w użytkowaniu terenów rolniczych jako przyczynę powstawania nowych, dogodnych siedlisk
dla kleszcza łąkowego. Obserwowane w czasie ostatnich 30 lat w Polsce zmiany to głównie
zmniejszenie powierzchni monokultur w związku z likwidacją Państwowych Gospodarstw Rolnych;
zwiększenie powierzchni obszarów ugorowanych w związku z wyludnianiem się ‘ściany wschodniej’;
wzrost i ochrona bioróżnorodności- rosnąca liczba obszarów chronionych typu użytki ekologiczne,
zadrzewienia śródpolne; rekultywacja dolin rzecznych; tworzenie parków krajobrazowych; a także
prawie całkowicie wyeliminowany zwyczaj wiosennego wypalania traw. Wszystkie te zmiany sprzyjają
powstawaniu optymalnych siedlisk dla kleszcza łąkowego i mogą sprzyjać ekspansji i wzrostowi
liczebności tego gatunku. Zabiegi rolnicze, takie jako koszenie roślinności na terenach otwartych,
dotowane przez Unię Europejską, mogą z kolei wpływać na ograniczenie liczebności/ zagęszczeń
kleszczy na danym terenie i hamować ekspansję kleszcza, oraz stanowić prosty środek zapobiegający
gradacji kleszczy na terenach podmiejskich, rekreacyjnych czy hodowlanych. Planujemy weryfikację
dwóch hipotez „hipotezę ocieplenia klimatu’ i hipotezę „zwiększania różnorodności biologicznej’ jako
przyczyn ekspansji kleszcza łąkowego. Z danych dostępnych w literaturze i z naszych wstępnych
badań wynika, że kleszcze D. reticulatus mogą być wektorami groźnych patogenów takich jak:
Borrelia burgdorferi, Rickettisa, wirus KZM. O ile ludzie nie stanowią właściwych żywicieli dla kleszcza
łąkowego i istnieją bardzo nieliczne doniesienia o próbach żerowania na człowieku, o tyle gatunek
ten może przyczyniać się do utrzymywania w środowisku istotnych patogenów człowieka a zwłaszcza
do krążenia patogenów wśród naturalnych żywicieli- gryzoni, jeleniowatych czy bydła. Istotnym
celem projektu jest wykorzystanie metod molekularnych do monitoringu zakażeń kleszczy i
opracowania podstaw naukowych dla zapobiegania epidemiom chorób wektorowanych w Polsce.
2. Zastosowana metoda badawcza/metodyka w języku polskim
Cele te zamierzamy zrealizować poprzez kompleksowe badania środowiskowe, laboratoryjne i
molekularne zorganizowane w kilku etapach. Etap 1. Populacyjne badania zasięgu populacji
zachodniej i wschodniej kleszcza Dermacentor reticulatus. Zbiór kleszczy ze środowiska zostanie
wykonany metodą flagowania w czasie wiosennego i jesiennego szczytu aktywności. Flagowania
zostaną przeprowadzone w obrębie głównych dolin rzecznych na terenie pomiędzy Wisłą a Odrą.
Badania populacyjne planujemy oprzeć na analizie 20 mikrosatelitarnych loci opracowanych dla
kleszczy z rodzaju Amblyomma dzięki współpracy z dr Maria Ogrzewalską, Sao Paulo, Brazylia.
Wykonanie: poprzez genotypowanie min. 7 loci dla kleszczy z obszaru Polski oraz z okazów
pozyskanych z Niemiec, Francji, Chorwacji, Słowacji oraz Ukrainy i Litwy. Planowane jest
wytypowanie głównych typów siedlisk tego pasożyta z wykorzystaniem Geograficznych Systemów
Informacji (GIS).
Etap II. Ocena wpływu czynników abiotycznych i różnych sposobów utrzymania terenu na
ekspansję kleszcza łąkowego Dermacentor reticulatus w Polsce i rozprzestrzenianie się patogenów
przez niego wektorowanych. Aby zweryfikować hipotezę „ocieplenia klimatu i niekorzystnych
warunków zimowania” jako przyczyny przerwanego zasięgu D. reticulatus, planujemy wykorzystanie
automatycznych czujników pomiarowych mierzących przez cały rok temperaturę i wilgotność na
poziomie gleby, rozmieszczonych w miejscach flagowania kleszczy, w dolinach rzecznych pomiędzy
Wisłą a Odrą. Zebrane dane abiotyczne zostaną porównane z zagęszczeniami wiosennymi kleszczy,
aby określić optymalny zespół warunków zimowania. Weryfikacja ‘hipotezy zwiększonej
bioróżnorodności’:3–letnie badania terenowe, włączając dwuletni okres obserwacji i porównania
zagęszczeń kleszczy na terenach ugorowanych, koszonych, pastwiskach i ewentualnie na
wyszukanych ‘dzikich’ wypaleniskach, oraz poprzez doświadczenia terenowe w trzecim roku
(koszenie powierzchni ugorowanych i zaprzestanie koszenia powierzchni wcześniej koszonych) na
endemicznych trenach występowania kleszcza (woj. Mazowieckie i Warmińsko-Mazurskie).
Etap III. Rola kleszczy D. reticulatus jako wektorów patogenów zwierząt i człowieka
Aby przebadać złożony układ patogen-kleszcz-żywiciel, planowane jest (1) określenie poziomu
infestacji przez kleszcze u najczęstszych potencjalnych żywicieli (psy, bydło) w trakcie kilku miesięcy
wiosennego szczytu aktywności kleszczy (marzec-czerwiec) w kilkunastu lokalizacjach w trakcie
dwóch kolejnych lat badań terenowych oraz (2) wykorzystanie metod molekularnych do zbadania
zakresu patogenów występujących u kleszczy zebranych z roślinności i żywicieli (psy, bydło, gryzonie).
Opracowane metody molekularne (PCR, nested-PCR, Real Time PCR) posłużą do wykrywania w
kleszczach materiału genetycznego patogenów takich jak: Anaplasma, Babesia, Borrelia burgdorferi
s.l., Rikettsia, wirus KZM.
3. Wpływ spodziewanych rezultatów na rozwój nauki, cywilizacji, społeczeństwa w języku polskim
Planowane badania będą jednymi z pierwszych w świecie dotyczących zróżnicowania populacyjnego
kleszczy. W obliczu ekspansji kleszcza łąkowego i groźnych patogenów przez niego przenoszonych w
Polsce i Europie, pozwolą na określenie przyczyn i znaczenia rozprzestrzeniania się kleszcza łąkowego
oraz mogą wskazać proste metody kontroli populacji kleszczy w najbliższym środowisku człowieka.