Ураган «Иэн», снятый с МКС, когда он находился на орбите в 258 милях над Карибским морем к востоку от Белиза // NASA Johnson

Согласно новому исследованию, когда ураган «Иэн» обрушился на юго-запад Флориды в сентябре 2022 года, он выпустил на волю множество бактерий-вибрионов, которые могут вызывать болезни и смерть у людей.

Группа исследователей из Университета Мэриленда, Университета Флориды и микробиологической компании EzBiome обнаружила несколько патогенных видов вибрионов в образцах воды и устриц из округа Ли Флориды, прибрежного региона, который был разрушен ураганом «Иэн». Образцы, которые были собраны в октябре 2022 года, выявили присутствие двух особо опасных видов: Vibrio parahaemolyticus и Vibrio vulnificus.

«Мы были очень удивлены, что смогли обнаружить - без каких-либо затруднений - присутствие этих патогенов», - сказала старший автор исследования Рита Колвелл, заслуженный профессор Института перспективных компьютерных исследований Университета Мэриленда (UMIACS), которая изучала вибрионы в течение последних 50 лет.

Результаты исследования соответствуют сообщениям об увеличении числа случаев V. vulnificus в штате Флорида в октябре 2022 года. По данным Департамента здравоохранения Флориды, округ Ли, в котором наблюдалась самая высокая заболеваемость в штате, сообщил о 38 инфекциях и 11 смертельных случаях, связанных с вибриозом.

Бактерии вибрионы естественным образом встречаются в океане, где они живут в симбиозе с ракообразными, зоопланктоном и двустворчатыми моллюсками. Когда бактерии вступают в контакт с человеком, некоторые виды могут вызывать инфекцию, известную как вибриоз, но побочные эффекты зависят от типа вибриона и тяжести инфекции. V. parahaemolyticus может вызывать гастроэнтерит и раневые инфекции, в то время как вид V. vulnificus может вызывать некротизирующий фасциит — плотоядную инфекцию и убивает 1 из 5 инфицированных людей.

Люди могут заразиться вибриозом, употребляя в пищу сырые или недоваренные морепродукты или попадая морской водой в открытую рану. Поскольку вибрионы процветают в теплой соленой воде, ураганы и наводнения могут увеличить вероятность заражения человека.

Несколько условий во время и после урагана «Иэн» благоприятствовали росту бактерий-вибрионов, включая количество осадков, изменения температуры поверхности моря и концентрации хлорофилла в океане, которые могут указывать на плотность фитопланктона, а впоследствии и зоопланктона, в данном районе. В местах, где цветет планктон, исследователи обнаружили обилие бактерий-вибрионов.

Поскольку ожидается, что потепление океанов приведет к более влажным и мощным штормам, таким как Ян, прибрежные сообщества могут столкнуться с большим количеством вибриоинфекций в будущем.

«Эти вибрионы обычно хорошо растут при температуре от 15 до 40 градусов по Цельсию [59-104 градуса по Фаренгейту], поэтому с повышением температуры время их размножения сокращается, и они делятся все быстрее и быстрее», - сказал Колвелл. «Потепление морской воды, которая смешивается с пресной, создавая оптимальную соленость, действительно усиливает рост вибрионов, так что это очень серьезная проблема».

Хотя условия окружающей среды во Флориде после урагана «Иэн» были благоприятны для вибриоза, эти случаи не ограничиваются южным климатом. В августе 2023 года три человека в Нью-Йорке и Коннектикуте умерли от инфекций, вызванных V. vulnificus.

Колвелл и ее соавторы, в число которых входили Кайл Брумфилд (23 года, доктор философии, науки об окружающей среде морских устьев) и профессор исследований клеточной биологии и молекулярной генетики UMD Анвар Хук, предсказали этот недавний всплеск случаев вибриоза, основываясь на тенденциях изменения условий окружающей среды на Северо-востоке Соединенных Штатов. Поскольку температура океана продолжает повышаться, Колвелл сказал, что это также может повлиять на быстро нагревающийся Чесапикский залив.

«Сейчас вода во Флориде намного теплее, чем в Чесапикском заливе, но на большей части Восточного побережья вода прогревается», - сказал Колвелл. «Это угрожающий признак того, что мы, возможно, наблюдаем больше случаев заражения Vibrio vulnificus».

Колвелл и ее соавторы отметили, что, хотя они проанализировали лишь ограниченное количество образцов, их результаты иллюстрируют потенциал генетического анализа, данных об окружающей среде и дистанционного зондирования для улучшения общественного здравоохранения путем активного обнаружения и характеристики возбудителей вибрионов.

Они также призвали к дальнейшему исследованию для количественной оценки распространенности бактерий Vibrio в различных местах, сезонах и условиях окружающей среды. Колвелл сказал, что это исследование не только жизненно важно для общественного здравоохранения, но и является важным шагом в понимании нашего меняющегося климата.

«С положительной стороны, зная, что эти инфекции связаны с повышенной изменчивостью меняющегося климата, возможно, сейчас самое время разработать механизмы для понимания и смягчения последствий», - сказал Колвелл. «Изменение климата и наводнения явно связаны с инфекционными заболеваниями, и мы должны отнестись к этому серьезно».