Sebuah botol kutu dikumpulkan di lapangan. (Kredit: Emory U.)

Virus Heartland beredar di kutu bintang tunggal di Georgia, para ilmuwan menemukan, membenarkan transmisi aktif virus di negara bagian itu.

Temuan itu muncul di jurnal Penyakit Menular yang Muncul. Makalah ini mencakup analisis genetik dari sampel virus, yang diisolasi peneliti dari kutu yang dikumpulkan di Georgia tengah.

Penelitian ini menambahkan bukti baru tentang bagaimana virus Heartland tick-borne, pertama kali diidentifikasi di Missouri pada 2009, dapat berkembang dan menyebar secara geografis dan dari satu organisme ke organisme lain.

"Heartland adalah penyakit menular yang muncul yang tidak dipahami dengan baik," kata Gonzalo Vazquez-Prokopec, profesor di departemen ilmu lingkungan Universitas Emory dan penulis senior studi tersebut. “Kami mencoba untuk mengatasi virus ini dengan mempelajari semua yang kami bisa tentangnya sebelum berpotensi menjadi masalah yang lebih besar.”

Vazquez-Prokopec adalah pakar terkemuka di Penyakit yang disebabkan oleh vektor—infeksi yang ditularkan dari satu organisme ke organisme lain melalui gigitan vektor, seperti kutu atau nyamuk.

Yamila Romer, mantan rekan pascadoktoral di lab Vazquez-Prokopec, adalah penulis pertama makalah baru ini. Rekan penulis Anne Piantadosi, asisten profesor di Departemen Patologi dan Laboratorium Kedokteran Emory School of Medicine, melakukan analisis genetik.

Sebuah botol kutu dikumpulkan di lapangan. (Kredit: Emory U.)

Studi tersebut mendeteksi virus Heartland dalam tiga sampel spesimen kutu bintang tunggal yang berbeda—dikumpulkan di lokasi yang berbeda dan pada waktu yang berbeda—dan termasuk tahap nimfa dan kutu dewasa.

Analisis genetik dari tiga sampel virus menunjukkan bahwa genom mereka mirip satu sama lain, tetapi jauh berbeda dari genom sampel virus Heartland dari luar negara. “Hasil ini menunjukkan bahwa virus mungkin berkembang sangat cepat di lokasi geografis yang berbeda, atau mungkin beredar terutama di daerah terpencil dan tidak menyebar dengan cepat di antara daerah tersebut,” kata Vazquez-Prokopec.

Penyakit misterius

Virus Heartland ditemukan pada tahun 2009 di barat laut Missouri setelah dua pria lokal dirawat di rumah sakit karena demam tinggi, diare, nyeri otot, jumlah sel darah putih dan trombosit yang rendah, dan gejala lain yang mirip dengan penyakit tick-borne yang diketahui. Para peneliti segera menyadari bahwa orang-orang itu terinfeksi virus baru, yang dijuluki Heartland, dan kemudian ditelusuri ke kutu bintang tunggal. Studi lebih lanjut menemukan antibodi terhadap virus dalam sampel darah dari rusa dan beberapa mamalia liar lainnya.

Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit saat ini mengakui 18 penyakit tick-borne di Amerika Serikat, banyak di antaranya baru muncul. Salah satu penyakit tick-borne yang paling terkenal adalah Penyakit Lyme, disebabkan oleh bakteri, yang dalam beberapa dekade terakhir telah berkembang menjadi penyakit yang ditularkan melalui vektor paling umum di negara ini. Kutu kaki hitam, juga dikenal sebagai kutu rusa, adalah vektor penularan bakteri yang menyebabkan penyakit Lyme dan tikus kaki putih adalah reservoir utama bakteri. Larva kutu dapat terinfeksi ketika mereka memakan darah tikus dan mamalia kecil lainnya serta burung yang mungkin menyimpan bakteri tersebut. Larva yang terinfeksi tumbuh menjadi nimfa dan kutu dewasa yang kemudian dapat berpindah ke inang lain, termasuk rusa dan manusia.

Sementara siklus penularan yang kompleks untuk penyakit Lyme ditandai dengan baik, masih banyak pertanyaan tentang bagaimana virus Heartland bergerak di antara spesies yang berbeda.

Sejak penemuannya pada tahun 2009, lebih dari 50 kasus virus Heartland telah diidentifikasi pada orang-orang dari 11 negara bagian di Midwest dan Tenggara, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit. Banyak dari kasus yang diidentifikasi cukup parah untuk memerlukan rawat inap dan beberapa individu dengan penyakit penyerta telah meninggal. Beban penyakit yang sebenarnya diyakini lebih tinggi, karena virus Heartland masih belum diketahui dengan baik dan tes jarang dilakukan untuk itu.

Sebuah analisis retroaktif menemukan infeksi virus Heartland tunggal yang dikonfirmasi pada manusia di Georgia, pada penduduk Baldwin County yang meninggal dengan penyakit yang saat itu tidak teridentifikasi pada tahun 2005. Kasus manusia mendorong analisis sampel serum yang dikumpulkan pada tahun-tahun sebelumnya dari rusa berekor putih di Georgia tengah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rusa dari daerah tersebut telah terpapar virus Heartland setidaknya sejak tahun 2001.

Menandai kutu

Untuk menilai lebih baik risiko penyakit manusia di daerah tersebut, Vazquez-Prokopec ingin mengetahui apakah kutu bintang tunggal saat ini membawa virus Heartland di Georgia tengah.

Anggota tim peneliti lapangan mengumpulkan kutu dari lanskap pedesaan dekat Suaka Margasatwa Nasional Piedmont. Bahkan selama musim panas Georgia yang terik, anggota tim mengenakan kemeja panjang dan celana panjang yang dimasukkan ke dalam kaus kaki panjang, dengan bagian atas kaus kaki disegel dengan lakban. Mereka selanjutnya melindungi diri mereka sendiri dengan semprotan serangga dan pemeriksaan visual untuk kutu pada diri mereka sendiri sebelum dan sesudah meninggalkan lapangan.

Kutu bintang tunggal, dinamai berdasarkan bintik putih khas di punggungnya, adalah kutu paling umum di Georgia dan tersebar luas di daerah berhutan di Amerika Serikat Tenggara, Timur, dan Barat Tengah. Mereka kecil, seukuran biji wijen pada tahap nimfa, dan berdiameter hampir seperempat inci saat dewasa.

"Kutu bintang tunggal sangat kecil sehingga Anda mungkin tidak merasakannya pada Anda atau bahkan tidak menyadarinya jika Anda telah digigit olehnya," kata Steph Bellman, rekan penulis studi tersebut. Bellman adalah mahasiswa MD/PhD di Sekolah Kedokteran Emory dan Sekolah Kesehatan Masyarakat Rollins, yang berfokus pada kesehatan lingkungan.

Tim menggunakan "penandaan" sebagai teknik pengumpulan. Sebuah bendera dari kain flanel putih pada sebuah tiang dikibaskan dengan gerakan angka delapan melalui semak-semak. “Seringkali, Anda meletakkan bendera dan menggunakan pinset untuk menghilangkan kutu yang Anda temukan di atasnya dan memasukkannya ke dalam botol,” Bellman menjelaskan.

Melalui metode yang melelahkan ini, tim mengumpulkan hampir 10,000 spesimen dari lokasi di Putnam County dan Jones County di Georgia, keduanya berdekatan dengan Baldwin County. Mereka memisahkan spesimen menjadi beberapa kelompok, masing-masing berisi lima orang dewasa atau 25 nimfa, kemudian dihancurkan dan dimasukkan ke dalam larutan untuk menguji keberadaan virus Heartland.

Hasilnya menunjukkan bahwa sekitar satu dari setiap 2,000 spesimen yang dikumpulkan membawa virus Heartland. Satu sampel dewasa dan satu nimfa yang dikumpulkan pada tanggal yang sama dinyatakan positif dari sebuah situs di Kabupaten Putnam, sebuah properti pribadi yang digunakan untuk berburu. Sampel kutu dewasa kedua, dikumpulkan pada tanggal yang berbeda dari bentangan hutan di sepanjang jalan raya di Jones County, juga dinyatakan positif.

Detail virus Heartland

Para peneliti sekarang memperluas ruang lingkup pekerjaan. Mereka akan mengumpulkan kutu di seluruh Georgia untuk pengujian dan melakukan analisis spasial dengan tujuan memahami faktor-faktor yang dapat meningkatkan risiko virus Heartland.

“Kami ingin mulai mengisi kesenjangan besar dalam pengetahuan tentang siklus penularan virus Heartland,” kata Vazquez-Prokopec. “Kita perlu lebih memahami aktor utama yang menularkan virus dan faktor lingkungan apa pun yang dapat membantunya bertahan di habitat yang berbeda.”

Perubahan iklim memicu musim dingin yang lebih hangat dan lebih pendek, meningkatkan peluang bagi beberapa spesies kutu untuk berkembang biak lebih sering dan memperluas jangkauan mereka. Perubahan penggunaan lahan juga sangat terkait dengan penyakit yang ditularkan melalui kutu, karena lebih banyak habitat manusia merambah kawasan hutan dan hilangnya habitat alami memaksa satwa liar untuk hidup dalam populasi yang lebih padat.

"Kutu sangat menarik dan menakutkan," kata Bellman. “Kami tidak memiliki cara yang efektif untuk mengendalikan mereka dan mereka adalah vektor bagi banyak penyakit jahat. Mereka mewakili ancaman besar bagi kesehatan manusia yang mungkin tidak disadari banyak orang.”

Sumber: Emory University