Molecular detection and phylogenetic characterization of Coxiella burnetii in dairy cattle from the Al Ain region, United Arab Emirates

पशुपालन की दुनिया में, Coxiella burnetii नामक एक सूक्ष्म जीवाणु क्यू फीवर (Q fever) नामक बीमारी का कारण बनता है। यह कीटाणु छिपने में माहिर है; यह गाय और बकरी जैसे जानवरों की कोशिकाओं के भीतर रहता है, और अक्सर उन्हें बीमार दिखाए बिना ही रहता है। भले ही जानवर स्वस्थ दिखें, वे फिर भी इस जीवाणु को अपने परिवेश में दूध, जन्म के तरल पदार्थ या अपशिष्ट के माध्यम से छोड़ सकते हैं। इन जानवरों के साथ निकटता से काम करने वाले मनुष्यों के लिए, यह जोखिम वास्तविक है। बैक्टीरिया से दूषित धूल के सूक्ष्म कणों या एरोसोलाइज्ड बूंदों को सांस के जरिए अंदर लेने से फ्लू जैसे लक्षण हो सकते हैं, और कुछ मामलों में, हृदय या फेफड़ों के गंभीर संक्रमण भी हो सकते हैं। क्योंकि यह जीवाणु पर्यावरण में बना रह सकता है और जानवरों एवं मनुष्यों के बीच घूम सकता है, इसलिए वैज्ञानिक इसे एक ज़ूनोटिक रोग कहते हैं, जो उन बीमारियों के लिए एक शब्द है जो जानवरों से मनुष्यों में फैलती हैं। यह जीवाणु कहाँ रहता है, एक झुंड के भीतर यह कैसे घूमता है, और इसकी आनुवंशिक संरचना क्या है, इसे समझना पशुपालकों और जनता दोनों को सुरक्षित रखने के लिए आवश्यक है।

संयुक्त अरब अमीरात में, विशेष रूप से अल ऐन क्षेत्र में, डेयरी पशु कृषि परिदृश्य का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। जबकि पिछले अध्ययनों ने वहां कई गायों के रक्त में एंटीबॉडी पाई थी—जो यह संकेत देती है कि जानवर कभी न कभी इस बैक्टीरिया के संपर्क में आए थे—वैज्ञानिकों को वर्तमान संक्रमण की स्थिति के बारे में अधिक जानकारी नहीं थी। उनके पास इस बात की स्पष्ट तस्वीर नहीं थी कि क्या बैक्टीरिया वास्तव में झुंडों के भीतर सक्रिय रूप से फैल रहा है, जानवरों के विशिष्ट हिस्से इसे बाहर निकाल रहे हैं या नहीं, और क्या यूएई (UAE) में पाए जाने वाले स्ट्रेन अद्वितीय हैं या एक वैश्विक परिवार का हिस्सा हैं। इन प्रश्नों का उत्तर देने के लिए, संयुक्त अरब अमीरात विश्वविद्यालय और स्थानीय कृषि अधिकारियों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने दो बड़े वाणिज्यिक डेयरी फार्मों का परीक्षण करने का निर्णय लिया। वे केवल यह जानने से आगे बढ़ना चाहते थे कि एक्सपोजर हुआ था, और इसके बजाय यह पता लगाना चाहते थे कि क्या बैक्टीरिया वर्तमान में सक्रिय है और गायों द्वारा छोड़ा जा रहा है।

शोधकर्ताओं ने दो फार्मों का दौरा करके अध्ययन शुरू किया, जिसमें कुल 400 गायों के नमूने लिए गए। प्रत्येक जानवर के लिए, उन्होंने तीन प्रकार के नमूने एकत्र किए: गर्दन से रक्त की एक बूंद, दूध का एक नमूना, और योनि क्षेत्र से एक स्वाब। सबसे पहले, उन्होंने यह देखने के लिए रक्त का परीक्षण किया कि क्या गायों ने एंटीबॉडी विकसित की है, जो वे प्रोटीन हैं जिन्हें प्रतिरक्षा प्रणाली किसी आक्रमणकारी से लड़ने के लिए बनाती है। एंटीबॉडी मिलना पदचिह्नों को खोजने जैसा है; यह साबित करता है कि जानवर का सामना अतीत में बैक्टीरिया से हुआ था, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि बैक्टीरिया अभी भी वहां मौजूद है या अभी छोड़ा जा रहा है। परिणामों ने दिखाया कि 30 प्रतिशत गायों में ये एंटीबॉडी थीं, जिसका अर्थ है कि झुंड का एक महत्वपूर्ण हिस्सा इसके संपर्क में आया था। यह दर दोनों फार्मों पर लगभग समान थी, जो यह सुझाव देती है कि एक्सपोजर व्यापक था और क्षेत्र में निरंतर बना हुआ था।

यह पता लगाने के लिए कि क्या बैक्टीरिया वर्तमान में सक्रिय है और छोड़ा जा रहा है, टीम ने PCR नामक एक अधिक संवेदनशील पद्धति का उपयोग किया, जो बैक्टीरिया के वास्तविक जेनेटिक कोड को खोजने के लिए एक आणविक सर्चलाइट (molecular searchlight) की तरह कार्य करता है। उन्होंने एंटीबॉडी वाले गायों के रक्त, योनि स्वाब और दूध का परीक्षण किया। सर्चलाइट ने रक्त या योनि के स्वाब में कुछ भी नहीं पाया। हालांकि, दूध में कहानी अलग थी। शोधकर्ताओं ने लगभग 22 प्रतिशत उन गायों के दूध में Coxiella burnetii के जेनेटिक मटेरियल का पता लगाया, जिनमें एंटीबॉडी पाई गई थीं। यह एक महत्वपूर्ण खोज थी। इसका मतलब था कि हालांकि कई गायें अतीत में इसके संपर्क में आई थीं, लेकिन एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण समूह वर्तमान में इस बैक्टीरिया को अपने स्तन ग्रंथियों (mammary glands) में ले जा रहा है और अपने दूध में छोड़ रहा है। तथ्य यह है कि बैक्टीरिया केवल दूध में पाया गया और अन्य नमूनों में नहीं, यह सुझाव देता है कि थन (udder) इन झुंडों में इस कीटाणु के छिपने का प्राथमिक स्थान है, जिससे यह स्पष्ट बीमारी के लक्षण दिखाए बिना बना रहता है और संभावित रूप से फैलता है।

टीम ने मिले हुए जेनेटिक मटेरियल को सीक्वेंस किया ताकि यह देखा जा सके कि वे वास्तव में किस प्रकार के बैक्टीरिया से निपट रहे हैं। उन्होंने एक विशिष्ट जीन पर ध्यान केंद्रित किया, जो बैक्टीरिया के डीएनए का एक छोटा हिस्सा है जो एक फिंगरप्रिंट की तरह कार्य करता है। जब उन्होंने यूएई की गायों से प्राप्त बैक्टीरिया के फिंगरप्रिंट की दुनिया भर के अन्य नम들이 से तुलना की, तो उन्हें कुछ चौंकाने वाला मिला: यूएई में बैक्टीरिया आपस में समान थे, और वे यूरोप, अफ्रीका और एशिया में पाए जाने वाले स्ट्रेन से पूरी तरह मेल खाते थे। वहां कोई अद्वितीय स्थानीय किस्म नहीं थी; इसके बजाय, अल ऐन की गायें एक ऐसे स्ट्रेन को ढो रही थीं जो एक वैश्विक, ज़ूनोटिक परिवार का हिस्सा है। यह आनुवंशिक एकरूपता बताती है कि इन झुंडों में प्रसारित होने वाला बैक्टीरिया संभवतः एक सामान्य स्रोत से आया है या लंबे समय से फार्मों और क्षेत्रों के बीच घूम रहा है, न कि एक विशिष्ट स्थानीय संस्करण के रूप में विकसित हुआ है।

ये निष्कर्ष यूएई डेयरी उद्योग की स्थिति की एक स्पष्ट तस्वीर पेश करते हैं। बैक्टीरिया केवल इन झुंडों की ऐतिहासिक स्मृति नहीं है; यह एक सक्रिय, निरंतर उपस्थिति है। तथ्य यह है कि बैक्टीरिया उन गायों के दूध से छोड़ा जा रहा है जो बीमारी के अन्य कोई लक्षण नहीं दिखाती हैं, यह एक छिपे हुए जोखिम को उजागर करता है। दूध और जानवरों को संभालने वाले किसानों और श्रमिकों के लिए, इसका अर्थ है कि एक निरंतर, निम्न-स्तरीय एक्सपोजर हो रहा है, भले ही जानवर स्वस्थ दिख रहे हों। अध्ययन पुष्टि करता है कि यह संक्रमण एंडेमिक (endemic) है, जिसका अर्थ है कि यह आबादी में नियमित रूप से पाया जाता है, और दूध स्वयं इस बैक्टीरिया के जीवित रहने और फैलने का एक प्रमुख मार्ग है। रक्त परीक्षणों (जो पिछले एक्सपोजर को दर्शाते हैं) को दूध परीक्षणों (जो वर्तमान शेडिंग को दर्शाते हैं) के साथ जोड़कर, शोधकर्ताओं ने समस्या का एक पूर्ण दृष्टिकोण प्रदान किया। उनका कार्य इस विचार का समर्थन करता है कि इस बीमारी को नियंत्रित करने के लिए पूरे चित्र को देखना आवश्यक है, जानवरों से लेकर श्रमिकों तक, और यह समझना कि बैक्टीरिया सादे रूप में छिपकर रह सकता है, आगे बढ़ने के लिए प्रतीक्षा कर सकता है।