Vytauto Didžiojo universitete (VDU) veikia mokslininkų klasteris (Klimato kaitos ir aplinkos taršos poveikis organizmų sąveikai ir sveikatingumui geno-ekosistemos lygmenyse (KLIGEN)). Čia mokslininkai siekia įvertinti populiacijų genetinės struktūros pokyčius, vykstančius dėl aplinkos pokyčių. Jų tikslas – ne tik konstatuoti pokyčius, bet kalbant, pavyzdžiui, apie naujai plintančius ligų pernešėjus ir patogenus, tobulinti ankstyvąją jų atpažinimo technologiją.

Šio klasterio vadovas yra biomedicinos mokslų daktaras ir VDU Gamtos mokslų fakulteto profesorius Algimantas Paulauskas. Jis pasakoja apie mokslininkų akiratyje atsidūrusią klimato kaitos ir tiesioginės aplinkos taršos įtaką Lietuvoje aptinkamų erkių ir uodų pernešamiems ligų patogenams bei biotechnologijų sprendimų poreikį greitam jų nustatymui.

Dėl klimato kaitos kai kurios erkių rūšys aptinkamos vis šiauriau

„Pasikeitus klimatui, ne vien jo šiltėjimui, bet ir bendroms sąlygoms, pastebėta, kad su šiais pokyčiais atsiranda naujos ligos. Jos paliečia tiek žmones, tiek gyvūnus“, – pasakoja prof. Algimantas Paulauskas.

Atsiranda naujos ligos. Jos paliečia tiek žmones, tiek gyvūnus.

Jo vadovaujama mokslininkų grupė tyrimus šioje srityje pradėjo dar 2003 metais, kai erkių pernešamų ligų problematika tapo itin aktuali. Praėjus daugiau nei 15 metų stebimos dvi esminės problemos – erkių rūšys, kurios gyveno kitose klimato zonose pradedamos aptikti didesnėje Lietuvos dalyje, o su jomis atkeliauja ir nauji ligų patogenai.

„Lietuvoje, be tipinių encefalito ir Laimo boreliozės pernešėjų, aptinkami nauji patogenų išplitimai. Pievinės erkės (Dermacentor reticulatus), kurios 1995 m. buvo aptinkamos tik Pietų Lietuvoje (Marijampolėje, Lazdijuose), dabartinių metu atrandamos jau ir šiaurinėje šalies dalyje. Jos atneša naują problemą žmonių augintiniams – babeziozę. Laiku nepastebėta ji, pavyzdžiui, šunims pažeidžia inkstus ar kitas vidaus organų sistemas ir gali baigtis mirtimi. Galima konstatuoti, kad klimato kaita atneša naujas erkių rūšis į Lietuvą. Be buvusių pievinės (Dermacentor reticulatus), šuninės arba miškinės (Ixodes ricinus), Šiaurės Lietuvoje aptinkama ir sibirinė erkė (Ixodes persulcatus). Ji pernešinėja kitą encefalito padermę, kuri yra agresyvesnė. Kauno infekcinių ligų klinikoje nustatė, kad Utenoje yra pasireiškusi nebūdinga encefalito ligos forma. Įtariama, kad tai sibirinė padermė. VDU doktorantė Marina Sidorenko tyrimų metu Lietuvoje erkėse jau aptiko vieną kitą šios padermės genotipą. Lietuvoje turima vakcina prieš encefalitą skirta Vakarų Europoje paplitusiai padermei. Kadangi Sibiro padermė yra agresyvesnė, jai reikėtų kitokio tipo vakcinos. Be to, anksčiau galvota, kad encefalitą perneša tik miškinė erkė, o pievinė ne. Atlikus tyrimus paaiškėjo, kad erkinis encefalitas būdingas abejoms“, – teigia VDU mokslininkas.

Lietuvoje turima vakcina prieš encefalitą skirta Vakarų Europoje paplitusiai padermei. Kadangi Sibiro padermė yra agresyvesnė, jai reikėtų kitokio tipo vakcinos.

Naujos erkių rūšys prailgintų bendrą erkių aktyvumo laikotarpį Lietuvoje. A. Paulausko teigimu, pernai netoli Kryžkalnio buvo atrasta nauja erkių rūšis Haemaphysalis concinna, anksčiau aptinkama tik Pietų Lenkijoje ir Čekijoje. Blogiausia, kad jos aktyvumas tęsiasi visais trim vasaros mėnesiais. Jei pievinės erkės pikas prasideda pavasarį ir tęsiasi iki gegužės pradžios, o miškinė erkė – aktyviausia gegužę-birželį, tai paplitus šiai rūšiai bendras patogenų cirkuliavimas būtų dar ilgesnis.

Profesorius teigia, jog šie pokyčiai būdingi ne tik Lietuvai: „Nuo 2003 m. dirbame su kolegomis iš Norvegijos. Bendrame projekte taip pat dalyvavo Vilniaus universitetas,  LSMU Veterinarijos akademija, Klaipėdos universitetas. Bendri darbai ir publikacijos rodo, kad anksčiau Norvegijoje encefalito netgi nebuvo randama. Nuo tyrimų pradžios praėjus daugiau nei 15 metų, ten aptinkamas ir encefalitas, ir pievinė erkė. Tas pats ir Švedijoje bei kitose Šiaurės šalyse. Drauge tiriami ir paukščių migravimo keliai. Jeigu anksčiau Lietuvoje buvo labai daug želmeninių žąsų, tai dabar jos pasislinkusios į Skandinaviją, o pas mus daugiau aptinkama baltakakčių žąsų. Srautas per 20 metų pasistūmėjo, vienos rūšys nyksta, kitos traukiasi šiauriau. Vyksta ne tik patogenų įvairovė, bet atsiranda pokyčių ir tarp pernešėjų“.

Vis dėlto, dažnesni susidūrimai su erkių platinamomis ligomis nėra vien klimato kaitos pasekmė. Svarbu nepamiršti, kad dauguma šių ligų egzistavo gerokai anksčiau, tačiau problemos slypėjo diagnostikoje.

„Diagnozuoti buvo galima tik tada, kai atsirado molekuliniai metodai. Dažnai kalbant su Vakarų mokslininkais man tenka aiškinti, kodėl po 1992 m. Baltijos šalyse ypač padažnėjo užsikrėtimų encefalitu. Ar jūs žinote, kokia anksčiau buvo medikų kompetencija? Kiek pamenu iš vaikystės, panašūs susirgimai buvo priskiriami meningitui. Dėl erkių niekas nesiaiškino, tuo labiau, kad suaugusias erkes galime pastebėti, o nimfos, kurios taip pat perneša šias ligas, tėra aguonos grūdelio dydžio. Kai pas senus žmones būdavo išsukinėtos rankos, anksčiau sakydavo, kad tai dėl radikulito ar reumato. Tuo metu dar niekas nežinojo, jog ir sąnarių pažeidimai yra vienas iš Laimo boreliozės požymių“, – pastebi prof. A. Paulauskas.

Ligas perneša ir uodai, tik retai į tai atkreipiame dėmesį

Šalia erkių pavojų kelia ir uodai, kurie taip pat perneša įvairias ligas. Šios ligos yra išgydomos, tačiau tam reikalinga ankstyva diagnostika. Mokslininkai siekia bendradarbiauti su gydymo įstaigomis ar veterinarijos klinikomis, todėl pritaikius ankstyvą ligos diagnostiką pasiekiami geri rezultatai.

„Uodai gali užkrėsti dirofiliarioze, kuri dažniausiai išsivysto pas šunis, bet gali būti aptinkama ir žmogaus organizme. Įsisiurbęs uodas perneša mikrofiliarijas (kirmėlių lervas) krauju gyvūnams ar žmogui, o tuomet gali išsivystyti Dirofilaria repens. Tuo metu po oda vystosi kirmėlės, kurių vystymosi ciklas maždaug 4 metai. Pas žmones tai nėra dažnas atvejis, bet daugelio šunų organizme jų buvo aptikta. Pavyzdžiui, kita ligos rūšis –  Dirofilaria immitis – yra apgaulinga, nes vystosi širdyje. Kirmėlės gali užkišti kraujagysles ir sustabdyti širdies darbą. Dirofiliarijos kraujo sistemoje vystosi apie ketverius metus, bet galima jas nustatyti iš tepinėlių: tiriamas kraujas, naudojami molekuliniai tyrimai, todėl diagnostika gana greita. Mūsų Vytauto Didžiojo universitete sukurtą technologiją diegė Kauno veterinarijos akademijos bei kai kurios privačios klinikos“, – teigia A. Paulauskas.

Jeigu erkes galima susirinkti iš pievų, tai uodų rezervuaru yra ir apleistos padangos, ir vandens talpos soduose, kur ir vyksta uodų veisimas. Kadangi pavasaris buvo sausas, todėl uodų dar nėra. Atėjus drėgniems orams, sugrįš ir uodai.

Pernešėjai keliauja oro transportu

Keičiantis klimatui stebimos  naujos ligos, kurios gali būti pavojingos ir kol kas yra mažai tirtos. Tai, kas prieš dešimt ar dvidešimt metų buvo Šiaurės Afrikoje, dabar jau aptinkama Pietų Europoje. Italijoje, Ispanijoje ar Balkanų šalyse atrandamos naujos ligos ir patogenai.

Mokslininkai tiria oro uostus ir juose randa sukėlėjus, tarp jų ir uodus, kurie anksčiau gyvendavo piečiau.

Visgi, kaip pastebi mokslininkas, ne viskas susiję vien tik su klimato kaita. Tam tikros gyvybės rūšys pasinaudoja mūsų technologine pažanga: „Olandijoje ar Belgijoje registruojamos egzotinės ligos, kurių neturėtų būti ir kurios anksčiau buvo aptinkamos Azijoje. Dėl lėktuvų perskridimų dažniausiai su visomis pakuotėmis ir bagažu, pernešėjai atskrenda tiesiai į Europą. Mokslininkai tiria oro uostus ir juose randa sukėlėjus, tarp jų ir uodus, kurie anksčiau gyvendavo piečiau. Šiandien Vokietija turi problemą su tigriniu uodu, paplitusiu didžioje Reino dalyje, ir kuris anksčiau buvo aptinkamas Viduržemio jūroje arba Azijos šalyse. Vokietijoje jau imamasi priemonių jį naikinti. Klimato sąlygos pasikeitė, todėl dabar tigriniam uodui ten susidarė tinkamos sąlygos. Pats jis nebūtų įveikęs tokio atstumo, bet lėktuvu buvo pervežtas ir paplito. Jis ne tik pats puola, bet ir perneša įvairias ligas.“

Naujų ligų ir bioįvairovės mažėjimo priežastys

Aplinkos tarša ir agropriemonių naudojimas žemės ūkyje taip pat daro įtaką naujai atsirandančioms ligoms. Situacija paradoksali – ten, kur jos naudojamos intensyviausiai, erkių beveik nebelieka, tačiau dėl to susiduriame su kitomis problemomis.

„Vienos ekspedicijos metu vidurio Latvijoje netoli Rygos visiškai neradome erkių, nors biotopas buvo puikus: pakrantės, sena žolė, aplink vaikštantys gyvūnai. Tačiau šiame regione vyksta labai intensyvi žemdirbystė. Nuvažiavus link Ventspilio ir Liepojos į Vakarų regioną, kur žemdirbystė nėra išvystyta, o laukai apleisti – erkių buvo pilna. Išvada ta, kad naudojant repelentus ir pesticidus, visa ši chemija naikina ir gyvąją gamtą. Kita intensyvios žemdirbystės pusė – chemizacija, kuri mažina bioįvairovę. Jeigu išnaikiname erkes, tai išnaikiname ir kitas rūšis, tarp jų ir saugomas. Lietuvoje aplinkosauginės organizacijos dažnai atkreipia visuomenės dėmesį dėl vykdomų medžioklių, bet vis mažiau keliama viešų diskusijų dėl chemizacijos ir taršos žemės ūkyje. XX a. pabaigoje aktuali tema buvo mutacijų sukeltos ligos. Dabar jas užmiršome, nors jos niekur neprapuolė. Pavyzdžiui, rapso auginimo procese nuo pradžios iki pabaigos Lietuvoje naudojama vien tik chemizacija (fungicitai prieš grybelius, glifosatai, taip vadinamas raundapas). Ėsdami gyvūnai nežino, kad rapsas ką tik nupurkštas, todėl apsinuodija“ , – pasakoja prof. A. Paulauskas.

Mokslininkas pastebi, kad toks maistas ne tik toliau keliauja žmogui, bet juo minta ir gyvūnai. Chemikalus, kaip, pavyzdžiui, raundapą, vis dar naudojame savo aplinkoje, nors JAV jis jau uždraustas. Pasak jo, būtina atkreipti dėmesį į chemikalų naudojimą ir kultūrų auginimą, kurių Lietuvai nereikia ir kurios naikina bioįvairovę.

„Perdirbus rapsą, šiukšlės lieka Lietuvoje, o produktas išvežamas. Visas tas žlugtas, kuris lieka išspaudus rapsą, šiais laikais jau nebereikalingas ir pilamas lauk. Gamtosauginiu požiūriu, Lietuva virsta atliekų sąvartynu. Mes auginame rapsą ir net jei iš jo išspaudžiame metilo (etilo) esterį, naudojamą biokurui, jį parduodame vokiečiams ar švedams. Retai mūsų degalinėse atrasime, pavyzdžiui, biodyzelino, nors Latvijoje ar Lenkijoje jo gerokai daugiau. Lietuvos žemės ūkyje chemizacija yra per didelė ir kelia pavojų kitoms rūšims. Mes matome tai iš savo tyrimų, bet paskutiniu metu mažai kas tai kontroliuoja. Šiuo metu susiduriame su stumbrų nykimu: arba ūkininkai nesinaudoja rekomendacijomis ir supila per dideles dozes, arba naudoja ES uždraustus chemikalus, kuriuos, pavyzdžiui, parsiveža, iš Baltarusijos“ , – atkreipti visuomenės dėmesį siekia prof. A. Paulauskas.

Mokslininkų komanda tiria ir kitus patogenų pernešėjus

Erkės tėra vienos iš minėtų ligų pernešėjų, tačiau jos maitinasi kitų gyvūnų, kurių ratas didžiulis, krauju: nuo smulkių graužikų, paukščių ir vidutinių žinduolių (šunų, lapių, mangutų, ežiukių) iki stambiųjų žinduolių. Prof. A. Paulauskas pabrėžia, jog tokio masto tyrimai įmanomi tik dirbant didelėje komandoje: per šį laikotarpį jau apginta 16 daktaro disertacijų, o 3 doktorantai savo darbus ginsis šiemet. Mokslininkai, kurie anksčiau buvo studentai, dabar jau dirba savarankiškai ir patys siūlo naujas idėjas tyrimams.

Šiuo metu VDU doktorantai gilinasi šiose temose: paukščių pernešamų vektorių (erkių ir jų patogenų) paplitimas Europoje, kokį vaidmenį vaidina graužikai, kokį vaidmenį turi buveinė ir jos sudėtis (miškas, pieva ar miško tipas), koks užsikrėtimo lygis stambiųjų žinduolių: elnių, stirnų ir kitų, tarpe. „Taip pat su vienu iš doktorantų Povilu Sakalausku tiriame šikšnosparnių pernešamas ligas. Pirmieji rezultatai jau surinkti ir žiūrėsime, kiek šikšnosparnių Lietuvoje susiję su virusais, tarp jų ir su koronavirusais“, – pasakoja prof. A. Paulauskas.

Jis pabrėžia, kad tokio pobūdžio tyrimams reikia ir klasikinio tipo biologų specialistų, kurie galėtų atpažinti naujas rūšis. Profesorius pats skatina studentus nebijoti stažuotis įvairiose Europos šalyse ir parsivežti žinias į Lietuvą. Drauge organizuojamos ir ekspedicijos: „Patirtį galiu skaičiuoti nuo 1983 metų, kai važiuodavome už poliarinio rato rinkti medžiagos. Esu organizavęs keletą ekspedicijų į Skandinaviją ir vieną ekspediciją aplink Baltijos jūrą. Pradžioje važiavome mašinomis, prie kurių buvo prikabinti vagonėliai miegojimui. Rinkom medžiagą: gaudėm graužikus, erkes net už poliarinio rato iki pat Norvegijos Tromso“.

Apibendrindamas tyrimus prof. A. Paulauskas teigia, kad klimato pasekmių įvertinimas tik viena darbo dalis. Nemažiau svarbu kelti klausimą, kas gi bus ir kur mes eisim, jeigu viena ar kita darysime? Fakto, kad štai atsirado naujos rūšys, nauji patogenai, konstatavimas yra tik viena pusė. Nemažiau svarbi dalis yra susijusi su biotechnologijomis – savalaikių diagnostikumų kūrimas ir greitas ligos nustatymas.