Stwierdzono, że sum byk błotny (Ameiurus nebulosus ) ma zakaźnego czerniaka.
Choroba ta przenoszona jest z jednej osoby na drugą, podobnie jak pasożyt.
Jest to pierwszy znany nowotwór zakaźny występujący u zwierzęcia słodkowodnego.
Naukowcy z Verbent opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Nature. Opisują chorobę, w której żywe komórki nowotworowe opuszczają swoje pierwotne ryby i zarażają inne. Nie jest to mutacja spowodowana ekspozycją na słońce. Jest to czynnik zakaźny.
Początkowo biolodzy zaobserwowali spuchnięte, czarne zmiany na rybach w całej Nowej Anglii i Kanadzie. Sugerowali, że było to spowodowane skażeniem lub standardową infekcją. Mylili się. Dane genetyczne opowiadały zupełnie inną historię.
Jak zaczął się ten zakaźny nowotwór?
Wędkarze zaczęli zauważać chore sumy stawowe na jeziorze Memphremmagog około 2012 roku. To transgraniczne jezioro położone jest pomiędzy stanem Verbmont a prowincją Quebec. Do 2014 r. prawie jedna trzecia badanych ryb miała takie nowotwory.
„Początkowo podejrzewaliśmy wirusa lub zanieczyszczenie” – powiedziała Julie Dragon, współautorka badania z Uniwersytetu Verbmont (UVM). „Ale te wersje nie zostały potwierdzone”.
Ponieważ sumy stawowe są gatunkiem wskaźnikowym, zespół spodziewał się znaleźć toksyny. Zamiast tego odkryli czerniaka przenoszonego klonalnie.
Sekwencjonowanie genetyczne ujawniło prawdę.
Okazało się, że DNA nowotworu jest znacznie bliższe próbkom innych nowotworów niż ryb, które je nosiły. Setki tysięcy wariantów genetycznych było wspólnych dla nowotworów, ale nie występowały one w zdrowej tkance żywiciela. Jest to cecha charakterystyczna nowotworu zakaźnego.
W świecie zwierząt rozpoznaje się tylko cztery rodzaje nowotworów zakaźnych (zakaźnych). Trzy z nich występują u gatunków morskich i lądowych. To pierwszy przypadek u ryb.
Inne godne uwagi przykłady obejmują:
– Choroba nowotworowa twarzy u diabłów torbaczy.
– Guzy weneryczne u psów.
– Nowotwory podobne do białaczki u małży.
Co przenosi czerniaka?
Naukowcy nie są jeszcze pewni na 100%.
Mark Henderson, współautor ze szkoły Rubenstein (UVM), zauważył, że przenoszenie 似乎 zachodzi u większych osobników, które są gotowe do rozmnażania. Podczas tarła zwierzęta często wchodzą w bliski kontakt fizyczny w płytkiej wodzie. Kontakt ten może umożliwić komórkom nowotworowym przemieszczanie się od jednego osobnika do drugiego.
Biologia może również odgrywać pewną rolę. Sumy bycze nie mają łusek. Dużo czasu spędzają na dnie jeziora. Osad denny może zawierać swobodnie pływające komórki nowotworowe, które przenikają do ryby przez skórę.
Zanieczyszczenia lub zmiany hormonalne mogą osłabić układ odpornościowy. Poziom arsenu jest podwyższony w samych komórkach nowotworowych. Nie udowodniono jednak związku przyczynowo-skutkowego. Arsen występuje naturalnie w glebach Nowej Anglii. Wysokie stężenia stwierdzono w północno-wschodnich Verbmont i Maine, w tych samych regionach, w których wykryto ten nowotwór.
Czy to jest niebezpieczne dla ludzi?
Nie.
Jezioro Memphremmagog jest źródłem wody dla ponad 175 000 ludzi. Choroba nie stanowi dla nich zagrożenia. Ludzki układ odpornościowy odrzuca komórki nowotworowe ryb. Obchodź się z rybami bezpiecznie.
Ale Henderson i tak ich nie zje.
„Osobiście nie zjadłbym kogoś, kto ma guza” – powiedział. Choroba ta dotyka około 30% sumów żyjących w jeziorze.
Gdzie jeszcze występuje ten zakaźny nowotwór?
Choroba nie ogranicza się do jeziora Memphremmagog.
Próbki wody pobrane w Verbmont, New Hampshire, Maine, New Brunswick i Massachusetts wykazały podobne problemy. „Znaleźliśmy go w kilku innych stawach i jeziorach” – powiedział Peter Emerson, biolog ze stanu Verbmont.
Wiele z tych miejsc ma czystą wodę. Znajdują się one z dala od składowisk śmieci.
Ekolodzy martwili się toksynami ze składowiska w Coventry. Dane tego nie potwierdzają. Sprawy są równomiernie rozłożone i nie gromadzą się w pobliżu składowiska śmieci w South Bay. Badania jakości wody wykazały niski poziom zanieczyszczeń w jeziorze Champlain, gdzie nie zaobserwowano raka.
Podwyższone poziomy arsenu są geograficznie powiązane z rozprzestrzenianiem się chorób. Nie jest jednak jasne, czy arsen powoduje mutację, osłabia układ odpornościowy, czy po prostu mu towarzyszy.
Czy Thoreau widział to już wcześniej?
Ta choroba może być starsza niż nam się wydaje.
Julie Dragon podejrzewa, że nowotwory zakaźne są niedoceniane, ponieważ naukowcy ich nie szukają.
Historia dostarcza wskazówek.
W lipcu 1852 roku Henry David Thoreau zapisał w swoim dzienniku o sumie z „bardzo dużą, aksamitną czarną plamą” na rzece Concord. Sześć lat później zobaczył kolejnego suma na rzece Assobet. Prawie połowę jego głowy pokrył „trąd czarny jak atrament”.
Teraz badacze badają drogi wodne Massachusetts, aby sprawdzić, czy jest to zjawisko historyczne, czy niedawna epidemia.
Dlaczego to jest ważne?
Badanie jak rozprzestrzeniają się nowotwory zakaźne ujawniają granice normalnego zachowania komórek.
„Badając, jak rak przeżywa i rozprzestrzenia się poza żywicielem, rozumiemy, co utrzymuje raka w środku” – powiedział Dragon. „To okazja, aby przyjrzeć się ewolucji raka”.
Niektóre nowotwory zakaźne zabijają swoich żywicieli. Choroba nowotworowa twarzy zgładziła 90% populacji niektórych grup diabłów torbaczy. Inne istnieją przez tysiące lat, nie niszcząc swoich żywicieli, jak guz psa.
Nie znamy jeszcze długoterminowych kosztów ekologicznych dla populacji sumów byczych. Ryby z ciężką chorobą mogą żyć latami. Jakie są wskaźniki reprodukcji? Prawdopodobieństwo przeżycia? Trendy populacyjne? To nie jest znane.
Ale to odkrycie zmienia nasze rozumienie granic choroby. Rak nie zawsze jest jedynie uszkodzeniem komórek wewnętrznych. Czasami potrafi wskoczyć na innych.
Jezioro jest spokojne. Ryby pływają. Komórki się rozprzestrzeniają.
