Z artykułu dowiesz się
Wśród owadów przebywających w sąsiedztwie człowieka oraz zwierząt wykształciła się grupa gatunków niebezpiecznych dla zdrowia i życia. Zagrożenie ze strony tych owadów jest różnorakie. Od pasożytnictwa, poprzez powodowanie alergii, do przenoszenia patogenów zagrażających zdrowiu, a nawet życiu ludzi i zwierząt, w przeszłości doprowadzających do wybuchu groźnych epidemii.
Ze względu na powszechne występowanie w budynkach inwentarskich oraz dostęp do skażonych materiałów, takich jak martwe świnie, wydzieliny i wydaliny chorych zwierząt, muchy stanowią duże zagrożenie dla zdrowia świń i mogą być ważnym czynnikiem ryzyka w rozprzestrzenianiu się wielu chorób. Muchy, które nie żywią się krwią i mają liżący aparat gębowy, mogą przenosić patogeny w różny sposób: mechanicznie (na zewnętrznych warstwach ciała), z kałem oraz z wymiocinami. W przypadku much z kłującym aparatem gębowym, odżywiających się krwią, może dochodzić także to transmisji patogenów z krwią.
Jednym z takich owadów jest pospolity gatunek z rodziny muchowatych (Muscidae), mucha domowa (Musca domestica L.). Jej samice żyją około miesiąca, jednak w budynkach inwentarskich oraz siedliskach ludzkich mogą przezimować w stanie anabiozy. Dojrzałość płciową osiągają w wieku 9 dni. Samica składa około 600 jaj w ściółce, w pomieszczeniach chowu zwierząt gospodarskich i oborniku, zwłaszcza świń, kur i bydła, kompoście, fermentujących lub gnijących materiałach organicznych. Beznogie larwy żerują tam do kilku tygodni i następnie przeistaczają się w brązowe poczwarki – bobówki. Szybkość rozwoju much uzależniona jest od świeżości nawozu, trwa od kilku dni do dwóch miesięcy. Rozwój pokolenia w temperaturze 25°C trwa 2 tygodnie. Po przepoczwarzeniu trwającym 10 dni, wylęgają się dorosłe owady, które po kilku minutach są gotowe do lotu.
Cykl życiowy muchy domowej w dużym stopniu zależy od temperatury otoczenia, w którym bytują larwy.
Inne gatunki much, które przebywają w chlewniach, charakteryzują się dłuższym cyklem życiowym. Przy temperaturach poniżej 12°C rozwój większości gatunków much ustaje, natomiast w temperaturach powyżej 45°C muchy i ich niedojrzałe stadia zamierają. W odchodach i innego rodzaju odpadkach organicznych temperatura z reguły jest wyższa i pozwala na rozwój much także zimą.
Muchy mogą być wektorem w przenoszeniu wielu bakterii, pierwotniaków i wirusów patogennych dla zwierząt i ludzi. Na powierzchni ciała mogą przenieść do 6 milionów, a w jelicie do 30 milionów mikroorganizmów, w tym powodujących tak groźne choroby, jak:
Wykazano, że muchy mogą przenosić patogeny na swoim aparacie gębowym, włoskach pokrywających ciało i odnóża, klejących częściach stóp (drobne włoski smakowe, rozmieszczone na stopach odnóży), a także z kałem, wymiocinami. Muchy przyjmują pokarm co godzinę, a kał oddają ponad 50 razy na dobę, pozostawiając pstrzonki na ścianach i szybach w pomieszczeniach mieszkalnych i inwentarskich. Muchy występujące w pomieszczeniach ludzkich to najczęściej muchy domowe. W przypadku much z kłującym aparatem gębowym, odżywiających się krwią, może dochodzić także to transmisji patogenów wraz z krwią.
Na fermach zwierząt poza muchą domową stwierdza się także występowanie muchy plujki (niebieska – Calliphora vomitoria) i muchy zielonej (Lucilla sericata). Zrozumienie oraz znajomość cyklów życiowych tych owadów są niezbędne do prawidłowej kontroli i zwalczania ich w gospodarstwach utrzymujących trzodę chlewną.
Muchy są ważnym czynnikiem ryzyka w rozprzestrzenianiu się wielu chorób świń. Wykazano, że owady te często przemieszczają się pomiędzy fermami (najczęściej na odległość do 2–3 km), zwłaszcza w okresie silniejszych wiatrów, wabione różnymi zapachami, i tym samym mogą przyczyniać się do roznoszenia chorób jako wektory mechaniczne. Udokumentowano jednak przypadki wędrówek nawet do 30 km.
Mucha domowa może być wektorem biorącym udział w rozprzestrzenianiu Streptococcus suis. Owad karmiony materiałami skażonymi S. suis typu 2 był zdolny do przeniesienia żywych bakterii (najprawdopodobniej w jamie gębowej) przez pięć dni, a następnie zanieczyszczenia tą bakterią materiału, którym się żywił. Jest to związane ze sposobem odżywiania się muchy domowej, która, aby móc zjeść stałe cząstki pożywienia, w pierwszej kolejności pokrywa je śliną lub po prostu na nie wymiotuje, co prowadzi do upłynnienia pokarmu. Dowiedziono, że muchy mogą być zdolne do transmisji S. suis pomiędzy fermami.
Salmonelloza świń jest uważana za poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego, jako że świnie domowe stanowią istotne źródło tych bakterii dla ludzi. Badacze wyizolowali 144 izolaty Salmonella z much oraz próbek kału – 71,5% izolatów było opornych na co najmniej 3 antybiotyki. W sumie wyizolowano 14 serotypów, z czego 8 stwierdzono zarówno w próbkach kału, jak i próbkach much. Wyniki tych badań wskazują, że muchy mogą być potencjalnym wektorem odpowiedzialnym za transmisję pałeczek Salmonella.
Muchy z rodziny Musca oraz Eristalis mają duży potencjał do przenoszenia i transmisji L. intracellularis pomiędzy świniami. W 5 na 12 ferm, w których potwierdzono obecność L. intracellularis, jednocześnie wykazano obecność materiału genetycznego tej bakterii u 22–75% próbek much pobranych z porodówek. W 2 fermach obecność DNA L. intracellularis wykazano w larwalnych formach Eristalis zebranych z podłogi w pomieszczeniu porodówek.
Eksperymentalnie wykazano, że muchy z rodzaju Stomoxys (bolimuszka, kleparka), do którego należy 18 opisanych gatunków, mogą przyczyniać się do mechanicznego przeniesienia ASFV u świń domowych.
Naukowcy dowiedli, że bolimuszka jesienna (S. calcitrans) w warunkach doświadczalnych była skutecznym wektorem mechanicznym ASFV. W badaniach wykorzystano muchy zakażane 1 godzinę oraz 24 godziny przed przeniesieniem much do pomieszczeń z wrażliwymi zwierzętami. Muchy ulegały zakażeniu, żywiąc się krwią eksperymentalnie zakażonych świń, pobraną bezpośrednio od świni lub z wacika nasączonego krwią zawierająca wirus. W warunkach eksperymentalnych do przeniesienia zakażenia wykorzystywano od 30 (godzinę po napiciu się zakażonej krwi) do 57 (24 godziny po napiciu się zakażonej krwi) bolimuszek, które następnie miały kontakt ze zdrową świnią. Wirus w organizmie much pozostawał zakaźny co najmniej przez dwa dni, bez widocznej utraty miana.
Najwyższy odsetek much, u których potwierdzono występowanie wirusa ASF, obserwowano w dniu eksperymentalnego zakażenia świń (90%), natomiast w 2. dniu po zakażeniu świń jedynie 11% much było dodatnich, żywiąc się krwią zakażonych zwierząt. Utrzymywanie się wysokich mian ASFV w organizmie muchy przez 2 dni sugeruje, że transmisja może być możliwa co najmniej przez ten czas.
Nie udało się wykazać transmisji, gdy muchy były przenoszone do zdrowych świń po 2 dniach od napicia się zakażonej krwi. Choć należy mieć na uwadze, że w warunkach naturalnych mucha ta żywi się głównie krwią bydła oraz koni, wielu autorów potwierdza jej obecność w chlewniach, gdzie bytuje razem z muchą domową.
W badaniach ośrodków litewskich nie potwierdzono obecności wirusa w muchach z obiektów zakażonych (z ognisk choroby). Potencjalne zagrożenie w zakresie przenoszenia wirusa ASF mogą stanowić muchy krwiopijne z rodziny Tabanidae (bąkowate, ślepaki). Mogą one być mechanicznymi wektorami dla wielu patogenów wirusowych. Są one większe od S. calcitrans i mogą przemieszczać się na duże odległości. W przeciwieństwie do S. calcitrans nie rozmnażają się w gospodarstwach, w których trzymane są zwierzęta, a poza nimi, dzięki czemu mogą mieć łatwiejszy kontakt z wolno żyjącymi zwierzętami, w tym z dzikami. Ponadto muchy te są w stanie pobrać o wiele więcej krwi, co może korespondować z ilością wirusa pobranego wraz z krwią. Aktualnie brak potwierdzonych przypadków zakażenia stada tą drogą.
Przenoszenie ASFV przez owady jest dodatkowym wyzwaniem dla bezpieczeństwa biologicznego w gospodarstwach zajmujących się produkcją świń. Naukowcy uważają spożycie zakażonych ASFV much i przenoszenie zakażenia tą drogą między dzikami lub między świniami za mało prawdopodobne, jednak, wyniki wskazują, że muchy Stomoxys mogą być potencjalnym wektorem mechanicznym wirusa na krótkie odległości, podczas gdy większe muchy, takie jak Tabanidae, mogą potencjalnie przenosić ASFV na większe odległości np. z dzików do ferm.
Zespół rozrodczo-oddechowy świń (PRRS) to choroba o ogromnym znaczeniu ekonomicznym, występująca na całym świecie. Ponieważ epidemie występują w różnych gospodarstwach na danym terenie, także pomimo zastosowania szeregu środków bezpieczeństwa biologicznego, niektórzy badacze sugerują, że do transmisji wirusa może dochodzić z udziałem jakiegoś wektora, np. mechanicznego.
Badacze udowodnili, że wirus PRRS może przetrwać nawet do 6 godzin na szkielecie zewnętrznym muchy domowej oraz do 12 godzin w jelitach muchy po kontakcie z zakażoną świnią. W badaniach wykazano, że prędkość poruszania się much z rodziny Musca sp. wynosi ok. 0,3 m/s (1 km/h). Biorąc to pod uwagę, istnieje teoretyczna możliwość, aby w czasie, kiedy wirus w ciele much pozostaje zakaźny, został on przeniesiony nawet na odległość 12 km.
Udowodniono także, że w warunkach terenowych muchy domowe mogą być mechanicznym wektorem wirusa PRRS, zdolnym do jego transmisji pomiędzy budynkami/fermami (badania przyprowadzono na fermach oddalonych o 120 metrów). Wewnątrz organizmu muchy nie zachodzi jednak replikacja wirusa, dlatego nie odgrywają one roli wektorów biologicznych. Uzyskane wyniki wskazują, że w sprzyjających warunkach mucha domowa może przenieść PRRSV od zainfekowanych świń do innych chlewni i obiektów lub innych gospodarstw trzody chlewnej. Chociaż do transmisji wirusa przez owady na naiwne świnie dochodzi prawdopodobnie bardzo rzadko, ponieważ zależy to od dużej liczby czynników, niemniej jednak udowodniono, że jest to możliwe. Nie wiadomo natomiast, czy muchy mogą przenosić PRRSV na odległości przekraczające 120 metrów.
W innych badaniach wykazano, że w warunkach laboratoryjnych można eksperymentalnie zakazić bolimuszkę wirusem PRRS, jednak prawdopodobieństwo transmisji wirusa na świnie zostało ocenione jako niskie. Autorzy konkludują, że prawdopodobnie objętość krwi spożytej przez bolimuszki jest zbyt mała, aby zawierać dawkę wirusa, która jest w stanie wywołać efektywne zakażenie świń i stanowić element transmisji tego patogenu pomiędzy świniami/chlewniami. Ten sam zespół zbadał także możliwość nabycia przez bilomuszkę [Diptera: Muscidae; Stomoxys calcitrans (L.)] wirusa PRRSV wraz z krwią, którą się żywią oraz czas przetrwania wirusa w organizmie muchy. Potwierdzono, że wirus może się przedostać do organizmu muchy wraz z zakażoną krwią, a jego ilość malała wraz z upływem czasu. Obecność wirusa potwierdzono do 24 godzin od spożycia zakażonej krwi.
Naukowcy wykazali także eksperymentalnie potencjał muchy do transmisji PCV2 w populacji świń. Okazało się, że muchy z gospodarstw PCV2-dodatnich są dodatnie w testach PCR. Okazało się, że szczepienie stad wpływa pozytywnie na ilość wirusa w środowisku, co objawiało się mniejszą ilością materiału genetycznego stwierdzanego w muchach po wprowadzeniu szczepień.
Muchy mogą przyczyniać się do transmisji TGEV, Campylobacter spp., Escherichia coli O157:H7. W warunkach eksperymentalnych wykazano, że bolimuszka może przenieść Mycoplasma suis pomiędzy świniami, ale tylko w czasie do jednej godziny.
Udokumentowano, że muchy mogą przenosić na swoim egzoszkielecie oraz włoskach pasożyty, takie jak Cryptosporidium parvum, Toxoplasma gondii i Sarcocystic spp. W organizmach muchy domowej oraz na ich zewnętrznej powłoce ciała potwierdzono obecność jaj, oraz larw 4 pasożytów wewnętrznych, należących do nicieni, których żywicielem może być świnia domowa.
Były to Ascaris suum, Strongyloides ransomi, Metastrongylus sp. oraz nicienie należące do rzędu Strongylida. Potwierdzono także obecność wszy świńskiej (Haematopinus suis) na egzoszkielecie jednej z much. Uzyskane wyniki wskazują na potencjał muchy domowej w transmisji wymienionych pasożytów w populacji świń. Ostateczne potwierdzenie tej tezy wymaga jednak wykonania dodatkowych badań eksperymentalnych.
Muchy mogą przenosić o wiele więcej patogenów niż te, które zbadano. Należy zachować ostrożność w przypadkach, gdy stwierdzono jedynie obecność w próbkach much materiału genetycznego patogenu. Sama obecność tego materiału nie wskazuje, że muchy odegrały rolę w rozprzestrzenianiu zjadliwego i zdolnego do wywołania zakażenia u świń patogenu. Dawka przenoszonego przez muchy drobnoustroju może być niższa niż dawka zakaźna wymagana do wywołania infekcji, jak to ma miejsce np. w przypadku Brachyspira hyodysenteriae.
Producenci świń powinni zwalczać owady w chlewniach. W obecnej sytuacji epidemiologicznej szczegółowych badań wymaga też transmisja przez muchy wirusa ASF.
Bolimuszka jesienna (Stomoxys calcitrans) jest podobnie jak mucha domowa gatunkiem kosmopolitycznym. Oprócz S. calcitrans, kilka innych much z tego rodzaju także żywi się krwią zwierząt domowych, w tym S. niger, S. sitiens i S. indicus.
Bolimuszka jest podobna do muchy domowej, barwy szarej, z ciemnymi pasami przebiegającymi na tułowiu. Ma jednak inaczej zbudowany aparat gębowy: jest on bardzo sztywny i silnie wysunięty ku przodowi, zaopatrzony w kłujące szczecinki. Zarówno samce, jak i samice żywią się krwią. Mogą atakować ludzi w przypadku braku preferowanych żywicieli. Bolimuszka ssie krew co 2–3 dni przy bezchmurnej pogodzie i w temperaturze nie niższej niż 15°C. Samica żyje przeciętnie 20 dni. Jaja składa po uprzednim nassaniu się krwi, w 5–7 miotach. Bolimuszka znosi jajeczka w odchodach końskich i krowich albo w gnijących odpadkach roślinnych. Po 1–4 dniach wylęgają się z jajeczek larwy. Larwy trzykrotnie linieją, tworząc po 3. wylince poczwarkę. W temp. 21–26°C postać larwalna żyje 14–36 dni, a w postaci poczwarki od 6–26 dni. Cały cykl rozwojowy od jaja do muchy dojrzałej trwa 22–57 dni. Doniesienia naukowe wskazują, że mucha ta może przemieszczać się nawet na odległość 12–16 km w ciągu dnia.
prof. Małgorzata Pomorska-Mól, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, oprac. ak
fot. Kurek, Shutterstock
Anna Kurek
<p>redaktor „top agrar Polska”, zootechnik, specjalistka w zakresie hodowli trzody chlewnej.</p>
Najważniejsze tematy
