First isolation of viable Bartonella spp. from wild rodents and rodent fleas in Chile reveals circulation of a putative novel Bartonella specie

In der verborgenen Welt des mikroskopischen Lebens ist eine Familie von Bakterien namens Bartonella seit langem dafür bekannt, im Blut von Säugetieren zu leben. Diese winzigen Organismen sind Spezialisten; sie haben sich entwickelt, um sich ruhig in den roten Blutkörperchen und der Auskleidung der Blutgefäße ihrer Wirte niederzulassen, oft ohne unmittelbare Krankheiten zu verursachen. Während viele Arten von Bartonella für die Tiere, die sie bewohnen, harmlos sind, besitzen einige die Fähigkeit, von Tieren auf Menschen überzuspringen und Fieber, Herzentzündungen und andere schwere Erkrankungen zu verursachen. Da diese Bakterien darauf angewiesen sind, dass blutsaugende Insekten wie Flöhe sie von einem Tier zum anderen bewegen, versuchen Wissenschaftler seit Jahren zu verstehen, welche Wildtiere sie tragen und welche Insekten als Brücken für die Übertragung dienen. Dieses Wissen ist für die öffentliche Gesundheit von entscheidender Bedeutung, da es hilft vorherzusagen, wo gefährliche Infektionen entstehen könnten.

In einem ruhigen, geschützten Gebiet in Chile, bekannt als Laguna Verde, machte sich ein Forscherteam auf den Weg, um eine spezifische Frage zu beantworten: Welche lebenden Bartonella-Bakterien zirkulieren tatsächlich unter den Nagetieren und deren Flöhen in dieser Region? Während frühere Studien in Chile Spuren der bakteriellen DNA in diesen Tieren gefunden hatten, hatte noch nie jemand die lebenden Bakterien erfolgreich in einem Labor gezüchtet. Ohne eine lebende Probe können Wissenschaftler die Biologie des Organismus nicht vollständig untersuchen oder die genaue Spezies bestätigen. Das Team fing Wildratten und einheimische Nagetiere ein, sammelte deren Blut und brachte sorgfältig die auf ihnen lebenden Flöhe. Sie platzierten diese Proben anschließend in eine spezielle, nährstoffreiche Umgebung, die darauf ausgelegt war, das langsame Wachstum dieser anspruchsvollen Bakterien zu fördern, und inkubierten sie bis zu zwei Monate lang, um zu sehen, ob irgendwelche Kolonien erscheinen würden.

Der Aufwand lieferte ein klares Ergebnis: Den Forschern gelang es, lebende Bartonella-Bakterien aus dem Blut von vier verschiedenen Nagetieren und von einem einzigen Floh zu kultivieren. Zu den Nagetieren gehörten zwei Wanderratten, eine einheimische Art, die olivgrüne Grasmaus, und eine Langschwanz-Zwergreisratte. Der Floh, der positiv getestet wurde, gehörte zu einer Gattung namens Neotyphloceras, die auf einer der einheimischen Grasmäuse gefunden wurde. Durch die Analyse des genetischen Codes dieser neu gezüchteten Bakterien entdeckte das Team, dass sie es mit zwei unterschiedlichen Gruppen zu tun hatten. Die Bakterien, die in den zwei Wanderratten und der olivgrünen Grasmaus gefunden wurden, waren eine exakte genetische Übereinstimmung mit einer bekannten Spezies namens Bartonella coopersplainsensis, die zuvor in Ratten in Australien und Nepal identifiziert worden war. Dies bestätigte, dass dieses spezifische Bakterium in chilenischen Nagetierpopulationen präsent und aktiv ist.

Die zweite Gruppe von Bakterien war weitaus faszinierender. Die isolierten lebenden Bakterien aus der Langschwanz-Zwergreisratte und dem Neotyphloceras-Floh stimmten nicht perfekt mit keiner bekannten Spezies überein. Stattdessen waren ihre Gensequenzen so ähnlich zu einem bisher unbeschreibenen Stamm, der zuvor nur als DNA in chilenischen Flopproben nachgewiesen worden war, dass die Forscher vorschlagen, dass dies eine neue, bisher unbekannte Bartonnella-Art darstellt. Dieser Fund ist bedeutend, da dies das erste Mal ist, dass lebende Bakterien dieser Art aus einem natürlich infizierten Floh in Chile gewonnen wurden. Es deutet darauf hin, dass der Neotyphloceras-Floh nicht nur ein passiver Träger, sondern ein wahrscheinlicher Vektor ist, der diese potenzielle neue Spezies unter einheimischen Nagetieren übertragen kann.

Die Studie verdeutlichte auch die Komplexität der Art und Weise, wie sich diese Bakterien in der Natur bewegen. Obwohl die Forscher Hinweise auf zwei verschiedene Bartonella-Typen fanden, war die Gesamtvielfalt geringer als das, was in anderen Teilen der Welt beobachtet wurde. Dies könnte daran liegen, dass die spezifische Mischung aus Nagetieren und Flöhen in diesem speziellen chilenischen Reliktgebiet nur eine begrenzte Anzahl von Bakterienstämmen unterstützt. Die Forscher merkten an, dass das von ihnen untersuchte Gebiet eine biologisch bewahrte Zone mit wenig menschlicher Störung ist, was erklären könnte, warum die Infektionsraten niedriger waren als in dichter besiedelten oder urbanen Umgebungen, in denen menschliche Aktivitäten den Kontakt zwischen Tieren und Insekten oft erhöhen.

Vielleicht ist das wichtigste Ergebnis dieser Arbeit die Erstellung einer Bibliothek lebender Bakterien. Vor dieser Studie konnten Wissenschaftler in Chile lediglich die genetischen Fingerabdrücke dieser Organismen nachweisen, was so ist, als würde man einen Schatten sehen, ohne die Form des Objekts zu kennen, das ihn wirft. Jetzt, mit lebensfähigen Kulturen in der Hand, können Forscher detaillierte genomische und taxonomische Studien durchführen, um diese Bakterien formal zu beschreiben und zu benennen. Dieser Schritt ist unerlässlich, um die wahre Natur der potenziellen neuen Spezies zu verstehen und zu beurteilen, ob sie ein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellt. Durch die direkte Isolierung dieser Organismen aus der Wildnis hat das Team den ersten konkreten Beweis für eine lebende, zirkulierende Bartonella-Spezies in chilenischen Nagetieren und deren Flöhen geliefert und damit die Tür zu einem tieferen Verständnis der mikroskopischen Welt geöffnet, die unsere Umwelt teilt.