Forskare använde ett svepelektronmikroskop för att hitta var bakterieceller och partiklar fäster till flugkroppen. Elektronmikroskopet fångar en närmare titt på huvudet på en spyfluga på den här bilden. Kredit:Ana Junqueira och Stephan Schuster
Flugor kan vara mer än irriterande picknickkraschar, de kan vara potenta patogenbärare, för, enligt ett internationellt team av forskare.
I en studie av mikrobiomen hos 116 husflugor och spyflugor från tre olika kontinenter, forskare fann, i vissa fall, dessa flugor bar hundratals olika arter av bakterier, många av dem är skadliga för människor. Eftersom flugor ofta lever nära människor, Forskare har länge misstänkt att de spelat en roll i att bära och sprida sjukdomar, men denna studie, som ursprungligen initierades vid Penn State's Eberly College of Science, lägger till ytterligare bevis, samt insikter i omfattningen av det hotet.
"Vi tror att detta kan visa en mekanism för patogenöverföring som har förbisetts av folkhälsotjänstemän, och flugor kan bidra till snabb överföring av patogener i utbrottssituationer, sa Donald Bryant, Ernest C. Pollard Professor i bioteknik och professor i biokemi och molekylärbiologi, Penn State.
Enligt Stephan Schuster, tidigare professor i biokemi och molekylärbiologi, Penn State, och nu forskningschef vid Nanyang Technological University, Singapore, forskarna kunde undersöka det mikrobiella innehållet i enskilda flugkroppsdelar, inklusive ben och vingar. Benen verkar överföra de flesta av de mikrobiella organismerna från en yta till en annan, han lade till.
"Benen och vingarna visar den högsta mikrobiella mångfalden i flugkroppen, föreslår att bakterier använder flugorna som luftburna skyttlar, " sa Schuster. "Det kan vara så att bakterier överlever sin resa, växer och breder ut sig på en ny yta. Faktiskt, studien visar att varje steg av hundratals som en fluga har tagit lämnar efter sig ett mikrobiellt kolonispår, om den nya ytan stöder bakterietillväxt."
Blåflugor och husflugor – båda kadaverflugor – utsätts ofta för ohygieniskt material eftersom de använder avföring och ruttnande organiskt material för att vårda sina ungar, där de kan plocka upp bakterier som kan fungera som patogener för människor, växter och djur. Studien indikerar också att spyflugor och husflugor delar över 50 procent av sin mikrobiom, en blandning av värdrelaterade mikroorganismer och de som förvärvats från de miljöer de lever i. Förvånande, flugor som samlats in från stall bar färre patogener än de som samlats in från stadsmiljöer.
En studie som inleddes vid Penn State's Eberly College of Science ger ytterligare bevis till misstanken om att husflugor och spyflugor bär och sprider en mängd olika arter av bakterier som är skadliga för människor. Det höga antalet borst på flugkroppen ger bakterier många ställen att fästa och transporteras från en plats till en annan. Kredit:Ana Junqueira och Stephan Schuster
Forskarna, som redovisar sina resultat i det aktuella numret av Vetenskapliga rapporter , hittade 15 fall av den mänskliga patogenen Helicobacter pylori, en patogen som ofta orsakar sår i människans tarm, till stor del i spyflugeproverna som samlats in i Brasilien. Den kända smittvägen för Helicobacter har aldrig betraktat flugor som en möjlig vektor för sjukdomen, sa Schuster.
Potentialen, sedan, för flugor att bära på sjukdomar kan öka när fler människor är närvarande.
"Det kommer verkligen att få dig att tänka två gånger på att äta den där potatissalladen som har suttit ute på din nästa picknick, " sa Bryant. "Det kan vara bättre att ha den där picknicken i skogen, långt borta från stadsmiljöer, inte en central park."
Ana Carolina Junqueira, professor i genetik och genomik vid Federal University of Rio De Janeiro och tidigare postdoktor vid Singapore Center for Environmental Life Sciences Engineering (SCELSE), sade att de nya genomiska och beräkningsmetoder som användes för studien tillät teamet en aldrig tidigare skådad titt på det mikrobiella samhället som bärs av flugor.
"Detta är den första studien som visar hela det mikrobiella DNA-innehållet i insektsvektorer med opartiska metoder, " sa Junqueira. "Spysflugor och husflugor anses vara viktiga mekaniska vektorer över hela världen, men deras fulla potential för mikrobiell överföring analyserades aldrig heltäckande med moderna molekylära tekniker och djup DNA-sekvensering."
Flugor kanske inte är dåliga, dock. Forskarna föreslår att de kan förvandlas till hjälpare för det mänskliga samhället, kanske till och med fungera som levande drönare som kan fungera som ett tidigt varningssystem för sjukdomar.
"För en, miljösekvenseringen av flugor kan använda insekterna som proxyservrar som kan informera om mikrobiella innehållet i en given miljö som annars skulle vara svår eller omöjlig att ta prov på, " sade Schuster. "Faktiskt, flugorna kunde avsiktligt släppas ut som autonoma bioniska drönare till även de minsta utrymmen och sprickor och, efter att ha blivit återfångad, informera om eventuellt biotiskt material de har stött på."
