Zespół białego nosa, choroba atakująca hibernujące nietoperze w Ameryce Północnej, spowodowana rozwojem białego grzyba znanego jako Pseudogymnoascus destructans w skórze nosa i uszu oraz w błonie pokrywającej skrzydła. Zespół białego nosa jest pierwszą chorobą epizootyczną (epidemiczną) udokumentowaną u nietoperzy i wiąże się z wysoką śmiertelnością. Biolodzy oszacowali, że od 5,7 miliona do 6,7 miliona nietoperzy zmarło z powodu zespołu białego nosa, a niektóre kolonie doświadczają spadku o ponad 90 procent, w ciągu pierwszych sześciu lat po wykryciu w Howe Caverns niedaleko Albany w Nowym Jorku.
Pojawienie się i rozprzestrzenianie
Pierwsze masowe wymieranie z powodu zespołu białego nosa zgłoszono w 2007 r., Kiedy to 11 000 nietoperzy wykazujących oznaki infekcji grzybiczej zginęło w jaskiniach niedaleko Albany. Choroba rozprzestrzeniła się następnie w Nowej Anglii, a później znaleziono ją w jaskiniach w Górach Appalachów, w tym w miejscach w Nowym Brunszwiku w Kanadzie i na dalekich południu w stanach USA w Tennessee, Południowej Karolinie i Gruzji. Wykryto go również w Nowej Szkocji, Ontario i Quebecu oraz w Stanach Zjednoczonych, tak daleko jak Wisconsin, Missouri i Arkansas.
W 2008 r. Naukowcy z powodzeniem wyizolowali i wyhodowali grzyba, aw następnym roku zidentyfikowali go jako nowy gatunek, Geomyces destructans. Późniejsza ocena genetyczna organizmu i porównania z blisko spokrewnionymi grzybami, które ujawniły wysoki stopień podobieństwa do grzybów z rodzaju Pseudogymnoascus, doprowadziły do przeklasyfikowania i zmiany nazwy nowo zidentyfikowanego organizmu. Jego pochodzenie pozostało jednak niejasne. Wykrycie P. destructans u nietoperzy w Europie, które nie umierają tak łatwo z powodu infekcji, sugeruje, że jego obecność w tej części świata poprzedza obecność w Ameryce Północnej. Hipotezę tę poparły analizy zmian genetycznych izolatów P. destructans zebranych od nietoperzy europejskich i północnoamerykańskich. Wśród nietoperzy europejskich izolaty P. destructans wykazywały ogromną różnorodność genetyczną ze względu na położenie geograficzne, co wskazuje na długotrwałą obecność w Europie. Natomiast izolaty od nietoperzy z Ameryki Północnej wykazywały względnie ograniczoną różnorodność genetyczną, co sugeruje pojedyncze wprowadzenie grzyba do Ameryki Północnej, a następnie rozprzestrzenienie się od pierwotnego miejsca wprowadzenia. Jest zatem prawdopodobne, że P. destructans został wprowadzony do Ameryki Północnej z Europy, prawdopodobnie przy pomocy ludzi, ponieważ nietoperze nie migrują między dwoma kontynentami.
P. destructans jest psychofilny (lubiący zimno) i rośnie optymalnie w temperaturach od 4 do 15 ° C (39,2 do 59 ° F) z poziomem wilgotności wynoszącym 90 procent lub wyższym, w przybliżeniu takim samym zakresie temperatur i wilgotności, jaki występuje w hibernaculi nietoperzy. Nietoperze wydają się być najbardziej podatne na infekcje podczas odrętwienia i hibernacji, nie tylko ze względu na ich bliskość do patogenu, ale także dlatego, że reakcja układu odpornościowego i metabolizm są znacznie spowolnione. Ponadto, chociaż dokładny sposób przenoszenia nie jest znany, uważa się, że P. destructans przenosi się na nietoperze, gdy wejdą w kontakt z grzybem w środowisku jaskiniowym. Grzyb może być również przenoszony przez fizyczny kontakt między nietoperzami, a może nawet być przenoszony między nietoperzami i innymi zwierzętami, w tym ludźmi. Taka transmisyjność sugeruje, że grzyb może szybko rozprzestrzeniać się na nowe obszary poprzez codzienne i sezonowe ruchy nietoperzy, w tym migrację na duże odległości.
Cechy patologiczne
P. destructans jest wyjątkowy wśród grzybowych patogenów skóry, ponieważ ma zdolność przenikania przez powierzchowne warstwy skóry i inwazji na tkanki podskórne, w tym tkankę łączną. Dowody infekcji są najbardziej widoczne na błonie pokrywającej skrzydła, gdzie penetracja strzępek grzybów (włókien) przez cienkie warstwy skórne powoduje widoczne erozje (małe zmiany przypominające miseczkę), które niosą znaczną biomasę grzybową, w tym konidia (zarodniki bezpłciowe). Pod erozjami grzyb może rozciągać się na wyspecjalizowane tkanki łączne skrzydła, gdzie może powodować znaczące uszkodzenia funkcjonalne, pogarszając elastyczność skrzydła, wytrzymałość na rozciąganie i napięcie, a także prawdopodobnie wpływając na krążenie i wymianę gazów oddechowych przez błonę skrzydła.
Wydaje się, że proces inwazji grzybów przez skórę powoduje zmiany fizjologiczne, które wielokrotnie budzą nietoperze z hibernacji, zakłócając w ten sposób termoregulację i powodując, że spalają nadmiar energii, aby utrzymać ciepło. Nietoperze z rozległymi uszkodzeniami skrzydeł i wyczerpaniem zapasów tłuszczu w końcu umierają. Podczas gdy niektóre ofiary spadają na podłogę hibernaculi, inne wciąż przylegają do ścian jaskini. W innych przypadkach dotknięte nietoperze mogą wykazywać niezwykłe zachowania, takie jak opuszczanie hibernacji podczas zimy w poszukiwaniu pożywienia i wody i często umierają wkrótce po głodzie, odwodnieniu lub wystawieniu na zimno. Dotknięte nietoperze, które przetrwają zimę, mogą cierpieć z powodu obniżonej wydajności latania, co może mieć wpływ na sukces żerowania i reprodukcji. Niektóre zarażone osoby, które przeżyły, ulegają syndromowi zapalnej rekonstytucji immunologicznej, w którym układ odpornościowy reaguje na pozostałą infekcję przytłaczającą odpowiedzią zapalną, która znacznie uszkadza tkanki skrzydłowe i prowadzi do śmierci.
