I ricercatori MBARI sono abituati a sfidare raffiche di vento e mari agitati mentre testano le loro apparecchiature ad alta tecnologia nella baia di Monterey. Ma un recente esperimento sul campo nel Parco Nazionale di Yellowstone ha visto i ricercatori MBARI Kevan Yamahara e Roman Marin III schivare orde di turisti e branchi di alci mentre cercavano "amebe mangia-cervello".

Potrebbe sembrare la trama di un brutto film di serie B, ma per Yamahara e Marin è stata solo un'altra occasione per testare le capacità di campionamento dell'acqua dell'Environmental Sample Processor (ESP) di MBARI. Da oltre 10 anni, Gli ESP sono stati utilizzati per raccogliere ed elaborare automaticamente campioni di acqua dalla Nuova Zelanda alla baia di Monterey, dal lago Erie al Golfo del Maine.

L'esperimento di Yellowstone fa parte di uno sforzo congiunto con l'U.S. Geological Survey (USGS) e la Montana State University per studiare una minuscola ameba, Naegleria fowleri. Questa ameba si trova in corpi d'acqua dolce da caldi a caldi in tutto il mondo, ed è relativamente comune nel sud degli Stati Uniti. Si presenta anche occasionalmente nelle sorgenti termali, scaldabagno, e neti pot.

Se ricevi acqua che ospita Naegleria fowleri nel naso, c'è la possibilità che le amebe migrino lungo il nervo del seno e nel cervello, dove iniziano a consumare le cellule nervose. I primi sintomi, compreso mal di testa, nausea, vomito, e un torcicollo, apparire in circa cinque giorni. In altri cinque giorni probabilmente sarai morto (il tasso di mortalità è del 97 percento).

Fortunatamente, anche se le Naegleria amoebae sono comuni, le infezioni cerebrali sono rare. Secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC), solo 40 persone negli Stati Uniti sono state infettate da Naegleria fowleri tra il 2007 e il 2016.

Secondo il centro per la prevenzione e il controllo delle malattie, "Non ci sono rapide, metodi di prova standardizzati per rilevare e quantificare la Naegleria fowleri in acqua... Possono essere necessarie settimane per identificare l'ameba, ma nuovi test di rilevamento sono in fase di sviluppo." L'USGS sta collaborando al processo di sviluppo, che combacia con un più ampio sforzo dell'USGS per posizionare sistemi automatizzati di monitoraggio dell'acqua su misuratori di flusso in tutto il paese.

Ecco dove l'ESP potrebbe tornare utile, non solo nel monitoraggio di organismi che causano malattie come Naegleria, ma anche nella raccolta di DNA ambientale che potrebbe essere utilizzato per rilevare la presenza di cozze zebra e altre specie invasive. (Il DNA ambientale è materiale genetico che viene rilasciato dagli organismi nell'ambiente circostante attraverso normali processi biologici come la minzione o la desquamazione cutanea.)

Nel recente esperimento sul campo, I ricercatori MBARI hanno utilizzato due diversi tipi di ESP per elaborare campioni di acqua dal fiume Gardner, vicino al confine Montana/Wyoming. Un piccolo, portatile, L'ESP di terza generazione è stato condotto in campo per filtrare ed elaborare campioni prelevati direttamente dal fiume. Un vecchio, L'ESP di seconda generazione è stato installato presso la Montana State University e utilizzato per elaborare campioni di acqua che i ricercatori hanno riportato dal fiume in damigiane.

Dopo che gli ESP hanno elaborato e filtrato i campioni di acqua, i ricercatori hanno rimosso i filtri dagli ESP e li hanno spediti ai laboratori USGS e CDC per ulteriori elaborazioni e test per Naegleria.

Sebbene Marin e Yamahara abbiano apprezzato lo scenario di Yellowstone, era un duro lavoro fare escursioni da e verso il fiume trasportando batterie e attrezzature pesanti, per non parlare dei 60 litri d'acqua. Inoltre, il tratto di fiume dove il team ha raccolto i campioni d'acqua si è rivelato un luogo piuttosto trafficato. Durante la raccolta di campioni d'acqua, la squadra ha dovuto lavorare intorno ai viaggiatori che affollano il fiume per immergersi nelle sue acque calde, apparentemente indifferenti al rischio (probabilmente minore) di avere il cervello infettato dalle amebe. Più stimolante era un branco di alci che vagava dentro e fuori l'area di campionamento, ignaro sia dei ricercatori che dei turisti.

Questo progetto pilota, finanziato da una sovvenzione dell'USGS Innovation Center, è solo il primo di una serie di test per determinare se l'ESP può essere utilizzato dall'USGS per monitorare le acque negli Stati Uniti. Come un salmone migratore, l'ESP ha iniziato a farsi strada dall'oceano e nei ruscelli d'acqua dolce e nei laghi nell'entroterra. Se può aiutare a prevenire le infezioni da un'ameba mangia-cervello, Molto meglio!