Bat ecological traits behind Leptospira distribution and genetics in the north-eastern Palaearctic

Leptospirose is een wijdverspreide infectie veroorzaakt door spiraalvormige bacteriën die in de bodem en het water kunnen leven, wachtend om de lichamen van zoogdieren binnen te dringen. Hoewel mensen en vee deze ziekte vaak oplopen via besmette omgevingen, dragen een groot aantal wilde dieren de bacteriën ook bij zich, soms zonder enige tekenen van ziekte te vertonen. Deze wilde dragers fungeren als reservoirs, houden de bacteriën vast en geven ze weer af aan de omgeving via hun urine. Onder deze wilde gastheren hebben vleermuizen lang op verdenking gestaan, maar wetenschappers worstelden met de vraag welke typen vleermuizen het meest waarschijnlijk de infectie dragen en waarom. De vraag gaat niet alleen over de vleermuizen zelf, maar over de specifieke gewoonten en leefomstandigheden die deze microscopische organismen in staat stellen om in hen te gedijen en zich naar de bredere wereld te verspreiden.

Om dit te beantwoorden, zetten onderzoekers in het noordoosten van het Euraziatische landmassa zich in om duizenden vleermuizen te onderzoeken, waarbij ze zochten naar de genetische signatuur van de bacterie in hun urine. Ze telden niet simpelweg hoeveel vleermuizen geïnfecteerd waren; in plaats daarvan deelden ze de dieren in op basis van hoe ze leven. Ze keken naar waar de vleermuizen sliepen, hoe ze op zoek gingen naar voedsel, of ze lange afstanden aflegden en hoe ze hun sociale groepen organiseerden. Door deze dagelijkse gewoonten te vergelijken met de aanwezigheid van de bacterie, ontdekte het team een duidelijk patroon: de manier waarop een vleermuis haar leven leidt, is diep verbonden met het feit of zij de infectie draagt.

De studie onderzocht 2.455 individuele vleermuizen die 37 verschillende soorten vertegenwoordigden in een uitgestrekt gebied dat zich uitstrekt van de Baltische Zee tot het Russische Verre Oosten. De onderzoekers ontdekten dat bijna één op de vier geteste vleermuizen positief testten op de bacterie. Deze infectie was echter niet gelijkmatig verspreid. Sommige soorten waren zelden geïnfecteerd, terwijl andere de bacteriën met zeer hoge percentages droegen. De meest significante factor bleek de leeftijd van de vleermuis te zijn. Volwassen vleermuizen hadden een veel grotere kans om geïnfecteerd te zijn dan jongere exemplaren, wat suggereert dat de bacteriën zich ophopen tijdens een leven vol blootstelling. Sterker nog, de kans dat een volwassen vrouwtje geïnfecteerd was, was aanzienlijk hoger dan voor een jong vrouwtje, terwijl jonge mannetjes en volwassen mannetjes van dezelfde soort vergelijkbare, lagere infectiepercentages vertoonden.

Naast leeftijd en soort ontdekten de onderzoekers dat specifieke ecologische gedragingen de infectie sterk voorspelden. Vleermuizen die grote kraamkolonies vormden, waar honderden vrouwtjes en hun jongen zich op één plek verzamelen, waren veel eerder geneigd de bacteriën te dragen dan diegenen die in kleine, verspreide groepen leven. Het type schuilplaats deed er enorm toe. Vleermuizen die in holtes nestelden, zoals boomholtes of door mensen gemaakte ruimtes, waren veel waarschijnlijker geïnfecteerd dan diegenen die zich in nauwe kieren of spleten persten. Deze voorkeur voor holle ruimtes creëert waarschijnlijk een vochtige, afgesloten omgeving waar de bacteriën langer kunnen overleven in de lucht en op oppervlakken, wat de kans op transmissie tussen individuen vergroot.

De manier waarop een vleermuis jaagt, speelde ook een cruciale rol. Soorten die jagen door laag over meren en rivieren te vliegen en het wateroppervlak te strijken, vertoonden een veel hoger infectiepercentage vergeleken met vleermuizen die jagen in dichte bossen of hoog in de open lucht. Aangezien de bacteriën gedijen in vochtige grond en water, kunnen vleermuizen die hun tijd doorbrengen boven natte oppervlakken de infectie mogelijk vaker opnemen of leven in gebieden waar de bacteriën langer voortbestaan. Interessant genoeg was de afstand die een vleermuis aflegt geen belangrijke factor. Of een vleermuis nu dicht bij huis bleef of honderden kilometers migreerde, de kans op infectie bleef vergelijkbaar, mits de andere gewoonten zoals nestelen en jagen hetzelfde waren.

Het team keek ook naar de genetische samenstelling van de bacteriën die in de vleermuizen werden gevonden. Ze identificeerden verschillende bekende typen van het pathogeen, inclus\u00f3f de stammen die gerelateerd zijn aan die welke ziekte veroorzaken bij mensen en vee. Echter, ze vonden ook unieke genetische lineages die specifiek voor vleermuizen leken te zijn, wat suggereert dat deze dieren hun eigen, afzonderlijke versies van de bacteriën kunnen huisvesten. In sommige gevallen werd een enkele vleermuis gevonden die meer dan één type bacterie tegelijkertijd droeg. De genetische analyse onthulde dat hoewel sommige vleermuissoorten dezelfde bacteriestammen deelden, anderen geheel andere stammen droegen, wat het idee versterkt dat de relatie tussen de vleermuis en de bacterie complex en specifiek is voor elke soort.

Een van de meest opmerkelijke bevindingen was de rol van mannelijke vleermuizen. In veel vleermuissoorten leven mannetjes alleen of in kleine, losse groepen, terwijl vrouwtjes zich verzamelen in grote kraamkamers. De studie vond dat wanneer mannetjes hun eigen kolonies vormden, de infectiepercentages in die soorten aanzienlijk stegen. In deze mannelijke kolonies verdween het verschil in infectiepercentages tussen mannetjes en vrouwtjes, wat suggereert dat de sociale structuur van de kolonie zelf de verspreiding van de bacteriën aandrijft. Wanneer mannetjes en vrouwtjes samen nestelen of wanneer mannetjes hun eigen grote groepen vormen, verspreidt de bacterie zich gemakkelijker, waarschijnlijk omdat de omstandigheden in deze drukke schuilplaatsen perfect zijn voor het pathogeen om te overleven en van het ene dier naar het andere te bewegen.

De onderzoekers volgden ook individuele vleermuizen over een langere tijd door dezelfde dieren maanden later opnieuw te vangen en te testen. Ze ontdekten dat zodra een vleermuis geïnfecteerd was geraakt, deze de neiging had om gedurende een lange tijd geïnfecteerd te blijven, soms de bacteriën meer dan een jaar lang uit te scheiden. De uitscheiding was echter niet altijd constant; een vleermuis kon de ene maand positief testen en de volgende maand negatief, misschien omdat de bacteriën zich tijdelijk in de nieren verbergen of omdat het immuunsysteem ze kortstondig uit de urine verwijdert. Deze fluctuatie maakt het moeilijk om infectie op basis van een enkele test te voorspellen, maar de algemene trend liet zien dat zodra een vleermuis de bacteriën heeft verkregen, deze ze vaak gedurende een aanzienlijk deel van haar leven bij zich draagt.

Dit werk biedt een duidelijk beeld van de omstandigheden die ervoor zorgen dat leptospirose in vleermuispopulaties voortduurt. Het gaat niet alleen om de soort van de vleermuis, maar om de omgeving die zij voor zichzelf creëert. Grote, drukke holtes, jagen boven water en de vorming van mannelijke kolonies creëren allemaal de perfecte storm voor de bacteriën om te gedijen. Door deze specifieke ecologische drijfveren te begrijpen, kunnen wetenschappers beter voorspellen waar deze infecties te vinden zijn en hoe ze van wilde dieren naar mensen kunnen overgaan. De studie bevestigt dat de gewoonten van de gastheer even belangrijk zijn als de biologie van de bacterie bij het bepalen van de verspreiding van de ziekte.