Институт по биоразнообразие и екосистемни изследвания

Българска академия на науките

HELMCODE

Молекулярен инструмент за идентификация на паразитни червеи на птици от естествени екосистеми - разработка и апробация (ХЕЛМКОД)

 

Проект, финансиран от Фонд "Научни изследвания"

Срок: 2023-2026 г.

Участници:

дбн Бойко Георгиев - ИБЕИ-БАН
д-р Бойко Неов - ИБЕИ-БАН
д-р Гергана Василева - ИБЕИ-БАН
д-р Симона Георгиева - ИБЕИ-БАН
д-р Яна Димитрова - ИБЕИ-БАН
д-р Ясен Мутафчиев - ИБЕИ-БАН
д-р Златка Димитрова - Тракийски университет – Стара Загора
д-р Маргарита Маринова - Тракийски университет – Стара Загора
д-р Руско Петров - Спасителен център за диви животни – „Зелени Балкани – Стара Загора“
Стефка Димитрова -  Спасителен център за диви животни – „Зелени Балкани- Стара Загора“, ветеринарен лекар
Габриела Белева - Тракийски университет – Стара Загора, студент
Даниел Гаджаков - Тракийски университет – Стара Загора,  студент
Калина Евгениева - Софийски университет "Св. Климент Охридски", студент

Ръководител на проекта:

 

Резюме:

Паразитните червеи, наричани още хелминти, паразитират във всички групи гръбначни животни и човека, като някой от видовете са причинители на  сериозни заболявания. Голяма част от хелминтите по дивите животни обаче остават непроучени. Според някой прогнози видовото им разнообразие e от 2.2 до 7.8 пъти този на гостоприемниците им (около 45 000 вида), т.е. описан е едва 5-15% от видовия им състав. Въпреки скрития им начин на живот, паразитните червеи оказват влияние на вътревидовите и междувидовите взаимодействия на гостоприемниците, динамиките на техните популации и еволюцията им като въздействат на поведението, индивидуалния растеж, плодовитостта и смъртността. Много от хелминтите са силно специализирани към гостоприемника си, което е резултат от дългия им съвместен еволюционен път.

Ендопаразитните червеи са еволюционно хетерогенна група организми, адаптирани към живот в различни органи и системи на техните гостоприемници. Много от хелминтите имат сложни жизнени цикли, включващи от един до два задължителни междинни гостоприемника (в повечето случаи безгръбначни животни), а често използват и резервоарни гостоприемници, с чиято помощ достигат до крайния гостоприемник. По-голямата част от хелминтите напускат крайния гостоприемник само под формата на яйца или ларви, а други  като филариатните нематоди циркулират в кръвта или периферните лимфни съдове на дермата и използват кръвосмучещи насекоми и кърлежи като вектори, в които претърпяват развитие и ги използват за достигане до нов краен гостоприемник.
 
Точното таксономично определяне на паразитите е от първостепенно значение за намиране на отговори на фундаментални научни въпроси за видовото разнообразие и процесите, които го определят. Какви са пътищата за формиране на паразит-гостоприемниковите взаимоотношения в хода на еволюцията? Какво е влиянието, което паразитите оказват на гостоприемниците на видово и популационно ниво, както и на цялата екосистема? От практическа гледна точка, навременното и точно определяне на хелминтозите в зоологически градини, както и в размножителни центрове за редки и застрашени животни, може да помогне за установяване на източника на паразитозата и неговото елиминиране, което често е решаващо опазването на живота и здравето на ценни индивиди и популации.
 
Бързото и точно морфологично определяне на хелминтите по диви животни е силно ограничено поради спецификата на групата. Възрастните хелминти са локализирани в органите и системите на техните гостоприемници и традиционният подход за тяхното събиране за целите на таксономията се случва едва след естествената смърт или евтаназирането на гостоприемника. Яйцата и ларвите на паразитните червеи, които попадат във външната среда с екскрементите, в повечето нямат достатъчно белези за точно морфологично идентифициране. Определянето на хелминтите също така е времеемко и сериозно възпрепятствано от силно намалялата таксономична експертиза в световен мащаб.

Птиците са гостоприемници на разнообразни в таксономично, систематично и екологично отношение хелминти. Въпреки малката територия на България, повече от 400 вида птици са регистрирани за фауната на страната след 1950 г. Предпоставки за големия брой птици са разнообразните местообитания, както и географското положение на страната, използвана като гнездова или зимуваща територия. Освен това през България минават и едни от най-големите миграционни пътища на птици в Европа. Птиците са важен компонент на екосистемите и се използват като индикатор за състоянието им. Повечето видове диви птици, техните яйца и местообитания на територията на Европейския съюз са защитени от Директива 2009/147/ЕО на Европейския парламент и на Съвета. Въпреки важността на птиците за здравето на екосистемите, понастоящем няма разработена методика за извършване на нелетални хелминтологични изследвания по тях, а това прави невъзможно извършването на рутинен мониторинг на хелминтните им заболявания.
 
Целта на проектa е да се разработи и предостави инструмент за бързо и точно идентифициране на паразитните червеи по птиците въз основата на молекулярен баркодинг и метабаркодинг, както и за диагностициране на хелминтните заболявания по птици. Получената в хода на проекта колекция от депозирани секвенции ще даде средство за бързо и точно определяне на възрастни хелминти и техните яйца и ларви от неспециалисти таксономи за голяма част от видовете в Европа. Методът ще може да се използва от горски стопанства, зоологически градини и консервационни програми, занимаващи се с отглеждане на редки животни и връщането им в дивата среда, от служби по контрол на заболяванията, разнообразни изследвания за проучване на динамиката на паразитозите. Освен за тези научно-приложни изследвания, методът ще допринесе и от биогеографска гледна точка за разкриване на ареалите на отделните видове паразити, а също и за получаване на изчерпателни данни за гостоприемниковия спектър, изучаване на жизнените цикли на паразитите и пътищата на заразяване на животните-гостоприемници.

Контакти:

доц. д-р Ясен Мутафчиев
Е-поща: mutafchiev@gmail.com
 
Публикации:

Mutafchiev Y, Kinsella JM, Getty SC, Neov B (2025) Aprocta bainae sp. nov. (Spirurida: Aproctidae) from a flammulated owl in the USA. Journal of Helminthology, 99, e91, 1–10, https://doi.org/10.1017/S0022149X2510059X

Mutafchiev Y, Roman Y, Griffiths K, Kenderov L, Michalski ML (2025) DNA-elucidated life cycle of a highly pathogenic avian nematode: Streptocara incognita (Spirurida: Acuariidae) and its morphological development from infective third-stage larva to adult. Current Research in Parasitology & Vector-Borne Diseases , 7, https://doi.org/10.1016/j.crpvbd.2024.100238 Open access