A giugno, Luis Escobar, Assistant Professor della Virginia Tech, ha guidato un team di studenti nelle Ande e nelle pianure della Colombia per capire come i pipistrelli vampiri possono aiutare a prevedere e prevenire la prossima grande epidemia.
Escobar è un esperto nel valutare come rispondono le malattie al cambiamento climatico e paesaggistico presso il Dipartimento per la conservazione dei pesci e della fauna selvatica del College of Natural Resources and Environment. Con una sovvenzione di $ 358.000 dalla National Science Foundation e il supporto dei Centers for Disease Control and Prevention (CDC), il suo ultimo progetto esamina come i pipistrelli vampiri portatori del virus della rabbia possono aiutare gli scienziati a prevedere le aree in cui potrebbe verificarsi la trasmissione del virus della fauna selvatica nei prossimi anni.

Lo studio documenta in modo approfondito come la confluenza di geografia, tratti della popolazione e cambiamento climatico influenzi la diffusione di malattie infettive dai pipistrelli ad altre specie e propone nuovi modelli per prevedere quando e dove si verificheranno tali eventi di spillover. I risultati potrebbero far luce su quali condizioni ambientali aumentano la probabilità di trasmissione della rabbia e di altre malattie trasmesse dagli animali all'uomo, come il coronavirus e il virus Ebola.

Il clima e la topografia variegati della Colombia, dalle fredde e aride alture delle Ande fino alle calde e umide pianure e alle zone costiere, offrono l'ambiente ideale per tale ricerca.

"Il cambiamento climatico e l'aumento delle temperature aumentano il rischio di diffusione di malattie infettive", ha affermato Escobar. "La Colombia fornisce un ottimo sistema per vedere da vicino gli effetti delle temperature estreme senza dover aspettare che si manifesti il ​​cambiamento climatico. Stiamo monitorando vaste aree e diversi climi e altitudini per creare uno studio d'insieme dei fattori alla base della geografia dello spillover per rispondere alla domanda:possiamo prevedere lo spillover attraverso le aree spaziali?"

I pipistrelli vampiri sono ospiti della fauna selvatica ideali per studiare la trasmissione delle malattie. Sono una fonte frequente di spillover di agenti patogeni in America Latina, dove sono comuni le morti di bestiame dovute al virus della rabbia. Poiché i pipistrelli e le infezioni trasmesse dai pipistrelli si insinuano più a nord a causa del riscaldamento delle temperature, la rabbia dei pipistrelli vampiri rappresenta una minaccia significativa per il bestiame, il bestiame e altri animali negli Stati Uniti meridionali.

"Molti agenti patogeni che causano epidemie provengono dai pipistrelli, che possono infettare un'ampia gamma di specie, dai carnivori al bestiame e agli esseri umani", ha affermato Escobar. "Abbiamo imparato molte lezioni sulle malattie grazie alla rabbia, il che rende la rabbia un modello eccellente per capire come i cambiamenti climatici in corso possono innescare la prossima pandemia. Se riusciamo a farci un'idea chiara di come le condizioni dell'ambiente:paesaggio, temperatura, pioggia , urbanizzazione:aumentare o diminuire la trasmissione delle malattie, allora possiamo capire meglio come i patogeni attraversano i confini delle specie per diffondersi nel pubblico e causare epidemie e persino pandemie come il COVID-19."

In qualità di ricercatore capo dello studio, Escobar, che è un membro di facoltà affiliato con il Global Change Center e il Center for Emerging, Zoonotic, and Arthropod-borne Pathogens, sta conducendo tutte le ricerche sul campo oltre a gestire la supervisione e la gestione generale del progetto.

Il suo collega, il professor Eric Hallerman del Dipartimento di conservazione dei pesci e della fauna selvatica, condurrà una valutazione genetica della popolazione dai campioni di pipistrelli vampiri. Esaminerà anche le relazioni tra le diverse popolazioni di pipistrelli vampiri per determinare se condividono geni o hanno colonie indipendenti, il che potrebbe aiutare il team a comprendere meglio i processi di trasmissione.

La co-investigatrice principale Lauren Childs, professoressa associata di matematica al College of Science, metterà insieme diversi modelli di dati, creando una struttura di modelli matematici per ricostruire e aiutare a proiettare futuri eventi di spillover.

Gli scienziati della Virginia Tech stanno collaborando con scienziati senior dei Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie, Universidad de La Salle in Colombia e funzionari dei dipartimenti colombiani della salute e dell'agricoltura.

Gli studenti trovano la possibilità di eccellere nel lavoro sul campo

Per raccogliere i primi dati sul campo a giugno, Escobar ha riunito e formato un team di studenti della Virginia Tech, tra cui uno studente laureato e tre studenti universitari. Il team, insieme a studenti di quattro università colombiane, ha visitato quattro siti con diverse altitudini, temperature e condizioni ecologiche per intrappolare e campionare più di 250 pipistrelli vampiri.

Lavorando di notte, quando i pipistrelli sono più attivi, catturavano i pipistrelli in grandi reti di nebbia rettangolari nelle foreste e nei terreni agricoli. Hanno anche imparato a scendere nelle caverne indossando tute, guanti e maschere per il rischio biologico per catturare i pipistrelli durante il giorno. I pipistrelli sono stati posti in sacchi e riportati in un laboratorio mobile, dove Escobar e gli studenti hanno identificato le specie, le hanno misurate, prelevato campioni di sangue, etichettati e nutriti con una soluzione di acqua zuccherata prima di rilasciarli.

L'opportunità di acquisire esperienza pratica nella ricerca e nel lavoro sul campo è una priorità per il college. Gli studenti che studiano presso il Dipartimento di conservazione della fauna e della pesca devono completare un'esperienza di apprendimento esperienziale prima della laurea; un'opzione per soddisfare questo requisito è la ricerca universitaria.

Il college e il dipartimento apprezzano anche l'inclusione e le opportunità ed Escobar ha incoraggiato specificamente le domande di studenti provenienti da ambienti sottorappresentati e sottoserviti nell'ecologia delle malattie.

Dyess Harp, di Berryville, Virginia, che si è laureata a giugno in conservazione dei pesci e della fauna selvatica, ha affermato che l'esperienza ha affermato il suo interesse nel perseguire un master sul campo.

"L'opportunità di fare esperienza pratica nella biodiversità, nell'ecologia delle malattie e nei pipistrelli e far parte di un team così multiculturale e di supporto è stato un sogno diventato realtà", ha affermato Harp. "Per me, questa è stata una cosa davvero incoraggiante perché le persone queer, in particolare le persone transgender, storicamente non sono state incluse in viaggi di ricerca sul campo di questo scopo".

Quan Dong, un anziano di Annandale, Virginia, laureato in conservazione della fauna selvatica e scienze biologiche, lo ha definito "il viaggio di una vita".

"Questa è stata di gran lunga la mia migliore esperienza universitaria fino ad oggi", ha detto. "Il lavoro sul campo è un'esperienza unica che non può essere replicata in nessun altro modo. Sono stato in grado di apprendere abilità relative agli aspetti fisici del lavoro sul campo, come le tecniche per allestire una rete nebbiosa e il ritmo di una giornata di escursioni attraverso le montagne. Ho anche potuto imparare a essere un ricercatore efficace, fornendo feedback critici e collaborando con gli altri. Mi aspetto che queste capacità mi accompagnino per tutta la vita e aiutino a stimolare una proficua carriera nella conservazione della fauna selvatica."

Dong ha anche formulato il suo progetto di ricerca separato sull'acustica dei pipistrelli e sull'attività di ecolocalizzazione. Ha registrato le vocalizzazioni dei pipistrelli e ora sta studiando i linguaggi unici e comuni dei pipistrelli vampiri in varie regioni.

Escobar e un nuovo gruppo di studenti torneranno l'anno prossimo per raccogliere più campioni e completare lo studio. Nel frattempo, il team sta analizzando un secolo di dati storici provenienti dall'America Latina, alla ricerca di modelli di cambiamento climatico e diffusione della rabbia che potrebbero essere utili per prevedere eventi di trasmissione futuri.

"Gli studenti che studiano la conservazione della fauna selvatica al College of Natural Resources and Environment hanno un'opportunità unica non solo di sporcarsi di fango gli stivali, ma anche di lavorare con il CDC e altre agenzie sanitarie che studiano le malattie della fauna selvatica", ha affermato Escobar. "Attraverso progetti come questo, stiamo riempiendo una nicchia critica:lo studio empirico degli effetti dei cambiamenti climatici sull'emergenza delle malattie."

"Il successo degli studenti è l'obiettivo centrale del nostro dipartimento e acquisire esperienza di ricerca lavorando in nuovi ambienti e con problemi ambientali urgenti è un ottimo modo per gli studenti di espandere il proprio curriculum e garantire il loro successo mentre vanno oltre Virginia Tech", ha affermato Joel Snodgrass, capo dipartimento e professore presso il Dipartimento di conservazione dei pesci e della fauna selvatica. "Il lavoro del dottor Escobar rappresenta proprio una tale opportunità e dimostra chiaramente i vantaggi per i nostri studenti di una facoltà e di un corpo studentesco diversificato". + Esplora ulteriormente

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