Cochliomyia hominivorax ei ole mikä tahansa tavallinen kärpänen. Screwworm-emo-kärpäset munivat munansa avoimiin haavoihin, ja kuoriutuvat toukat ahmivat sitten paljastunutta lihaa. Tuholainen hävitettiin Pohjois-Amerikasta 1900-luvulla steriilillä hyönteistekniikalla, eikä se ollut ilmaantunut uudestaan Yhdysvaltoihin, ennen kuin se puhkesi Florida Keysissä vuoden 2016 lopulla. Journal of Medical Entomology -lehdessä julkaistussa uudessa artikkelissa kerrotaan yksityiskohtaisesti entomologien ja paikallisten, osavaltioiden, kansallisten ja kansainvälisten virkamiesten reaktiosta taudinpurkaukseen. (Kuvan luotto: Judy Gallagher/Flickr, CC BY 2.0)

Lokakuun 10. päivänä 2016 lentokone laskeutui Marathoniin, Florida Keysissä sijaitsevaan Marathoniin, jossa oli 2 736 000 matkustajaa. He olivat Panaman liittolaisiltamme kutsuttu armeija, joka lähetettiin pörräämään saaristoon ja puolustamaan sitä hyökkääjiltä. Sotilaat eivät tietenkään tienneet mitään tehtävästään, kuten ei myöskään kukaan seuraavista lähes 200 miljoonan vahvistuksen aalloista.

Nehän olivat loppujen lopuksi vain kärpäsiä.

Noh, ei ihan mitä tahansa kärpäsiä

Niin kuin noin 10 päivää aiemmin, lähes kukaan ei ollut sukupolveen nähnyt Cochliomyia hominivoraxia luonnossa Manner-Yhdysvalloissa. Screwworm-kärpäsen hävittäminen 1950-luvun lopulla on ollut huikea saavutus tuholaistorjunnan historiassa, eikä vähiten sen vuoksi, miten tuhoisa C. hominivorax voi olla. Se ei todellakaan ole mikä tahansa kärpänen. Emokärpäset munivat munansa avoimiin haavoihin, ja niistä kuoriutuvat toukat ahmivat paljastunutta lihaa. Villieläimet, lemmikkieläimet ja jopa ihmiset voivat joutua kohteiksi, mutta kärpästen mahdollinen vaikutus karjaan on merkittävin; Yhdysvallat säästää vuosittain arviolta 1,3 miljardia dollaria karjalle aiheutuneissa vahingoissa pitämällä tuholaisen loitolla.

Panamasta lähetetyt kärpäset eivät myöskään olleet mitä tahansa kärpäsiä. Ne olivat screwworm-kärpäsiä, mutta niillä oli yksi ratkaiseva ero: Ne olivat kaikki steriloituja. Edward F. Kniplingin ja Raymond Bushlandin Yhdysvaltain maatalousministeriössä 1930-luvulla kehittämä steriili hyönteistekniikka (SIT) on konseptiltaan yksinkertainen: Vapautetaan valtava määrä hedelmättömiä hyönteisiä (mitä tahansa lajia) alueelle, jossa esiintyy tuholaislajia, ja ne parittelevat luonnonvaraisten hyönteisten kanssa, mutta eivät tuota jälkeläisiä. Kun steriilejä yksilöitä vapautetaan jatkuvasti, tuholaispopulaatio romahtaa lopulta. Kun kehitettiin tehokkaat keinot massakasvatukseen ja sterilointiin (säteilyttämällä laboratoriossa), tämä keino otettiin käyttöön. Kokeilut aloitettiin 1950-luvun alussa, ja vuoteen 1959 mennessä rengasmato oli hävitetty Yhdysvaltojen kaakkoisosista. Lopulta koko Pohjois-Amerikka Panaman ja Kolumbian rajalle asti oli puhdistettu C. hominivoraxista.

Vuoteen 2016 asti. Saman vuoden syyskuun 30. päivänä entomologit Steven Skoda, Pamela Phillips ja John Welch saivat sähköpostiviestin työpaikoilleen Yhdysvaltain maatalousministeriössä (Skoda ja Phillips Agricultural Research Servicen Knipling-Bushland U.S. Livestock Insects -tutkimuslaboratoriossa Kerrvillessä Teksasin osavaltiossa ja Welch Eläin- ja kasvinterveyden tarkastusyksikössä College Stationissa). Sähköpostiviesti tuli Florida Keysin viranomaisilta, ja siinä oli kuvia peuran ruumiista, jossa oli melko karmea päähaava ja epäilyttävien hyönteisten toukkien saastuttama. Myöhemmin samana päivänä National Veterinary Services Laboratories -laboratorioon lähetetty näyte vahvistettiin Cochliomyia hominivoraxiksi. Screwworm oli palannut.

Steven Skoda, Pamela Phillips ja John Welch johtivat Yhdysvaltain maatalousministeriön hätätoimenpidettä Screwworm-kärpässien taudinpurkaukseen Florida Keysissä vuonna 2016. Epidemia hävitettiin käyttämällä steriiliä hyönteistekniikkaa, jossa miljoonia steriloituja screwworm-kärpäsiä (Cochliomyia hominivorax) vapautettiin 30:stä maanpäällisestä vapautuskammiosta (kuten tässä kuvassa) useiden viikkojen aikana. (Kuva julkaistu alun perin artikkelissa Skoda et al 2018, Journal of Medical Entomology)

Seuraavien viikkojen ja kuukausien aikana Skoda, Phillips ja Welch johtivat liittovaltion, osavaltioiden, paikallisten ja kansainvälisten virkamiesten muodostamaa ryhmää vastaamaan taudinpurkaukseen, joka nousi syksyllä valtakunnallisiin otsikoihin. Heidän yksityiskohtainen selontekonsa vastatoimista ja kokemuksesta saaduista kokemuksista julkaistaan tänään Journal of Medical Entomology -lehdessä.

Lopulta hävittäminen onnistui nopeasti, ja taudinpurkaus julistettiin päättyneeksi seuraavaan maaliskuuhun mennessä. Welch kiittää onnistumista varautumisesta. Hän ja hänen kollegansa olivat valmiita ryhtymään toimeen, kun sähköpostiviesti saapui.

”Ensimmäinen ajatukseni”, Welch sanoo, ”oli, että minun on oltava Floridassa mahdollisimman pian!”

Ruuvimadotehdas

Jossain päin Keys-saaristoa aiemmin samana kesänä, luultavasti Big Pine Key -saarella, pari Key Key-saartiin kuuluvaa urospuolista peurapariskuntaa kohtasi pariutumisvaiheen yhteentörmäyksen yhteydessä, ja toinen niistä loukkaantui toisen hirvieläimistä. Peuran epäonneksi screwworm-kärpänen oli jotenkin päässyt takaisin Keysille – puolitoista vuotta myöhemmin tutkijat eivät vieläkään ole varmoja tautipesäkkeen alkuperästä – ja peuran vammasta tuli tartunta.

Seuran tartuttua lisää screwworm-kärpäsiä ilmaantui paikalle, ja ne etsiytyivät useampien loukkaantuneiden peurojen luokse, ja kiertokulku kasvoi. Kun USDA:n ryhmä saapui paikalle, 47 Key-peuraa oli lopetettu vakavasti saastuneiden haavojen (myiaasi) vuoksi, ja ensimmäinen tapaus oli peräisin heinäkuun alusta asti. Asiaa pahensi se, että paikalliset viranomaiset olivat hävittäneet saastuneet peurat yhteen ulkoilmassa sijaitsevaan ”hautausmaahan”. Kolmannen asteen screwwormadot voivat menestyksekkäästi nukahtaa jätettyään haavan kuolleeseen eläimeen, joten hävittämiskäytäntö ”loi tehokkaasti ’screwworm-tehtaan’ hedelmällisille kärpäsille”, USDA:n ryhmä kertoo.

Tämä oli selkeä epäonnistuminen suunnitellussa protokollassa, jonka Welch selitti tietoisuuden puutteella paikan päällä, koska screwwormadoja ei ollut nähty niin moniin vuosiin. ”Kun väestörakenne muuttui ajan myötä, myöhemmät karjankasvattajat, maanviljelijät ja lemmikkieläinten omistajat eivät olleet kokeneet tuhoa, jota screwworm aiheuttaa. Tältä osin Screwworm Eradication Program on oman menestyksensä uhri”, hän sanoo.”

Florida Keysin vuoden 2016 taudinpurkauksen aikana steriilien screwworm-kärpästen vapauttamiseen tarkoitetut kammiot täytettiin noin kahdesti viikossa noin 76 000 poikasella. (Kuva julkaistu alun perin teoksessa Skoda et al 2018, Journal of Medical Entomology)

Vastatoimintasuunnitelma

Ilmoituksen jälkeen USDA:n tiimi pani liikkeelle nopean vastatoimintasuunnitelmansa, jonka elementit olivat olleet käytössä ARS:n Screwworm-tutkimusyksikössä ainakin 1980-luvulta lähtien. Panaman ja Yhdysvaltojen väliselle ruttomadon hävittämis- ja ehkäisytoimikunnalle, joka tunnetaan lyhenteellä COPEG, ilmoitettiin asiasta välittömästi, samoin kuin kollegoille Floridan maatalous- ja kuluttajapalveluministeriössä, USDA-ARS:ssä, USDA-APHIS:n kansainvälisissä yksiköissä ja USDA-APHIS:n eläinlääkintäpalveluissa. COPEG on kotipaikka Screwworm Barrier Maintenance Program -ohjelmalle, joka on Yhdysvaltojen ja Panaman yhteinen ponnistus, jonka kautta steriilejä screwworm-kärpäsiä vapautetaan jatkuvasti estämään hedelmällisten kärpästen ajautuminen takaisin Pohjois-Amerikkaan. Se toimii myös ensisijaisena steriilien lierokärpästen tuottajana tautipesäkkeiden torjuntaa varten muualla.

Welch ja Skoda saapuivat Floridaan 3. lokakuuta. Phillips seurasi perässä 9. lokakuuta. ”Tunsin olevani valmistautunut, vaikka olinkin hieman häkeltynyt”, Phillips sanoo.

Niin, he ryhtyivät töihin. Ryhmän vaihe vaiheelta etenevä prosessi kerrotaan yksityiskohtaisesti heidän kertomuksessaan Journal of Medical Entomology -lehdessä, mutta tärkeimpiä toimia seuraavien päivien ja viikkojen aikana olivat:

  • 4. lokakuuta mennessä otettiin käyttöön uusi protokolla tartunnan saaneiden eläinten hävittämistä ja puhdistamista varten: pakastaminen siirrettävässä pakastimessa.
  • Lokakuun 4. päivään mennessä perustettiin myös pakollinen tarkastuspiste Floridan merentakaiselle valtatielle tarkastamaan kaikki Keys-saarilta lähtevät eläimet. Se oli toiminnassa maaliskuun loppupuolelle asti, ja siellä tarkastettiin lopulta yli 17 000 eläintä.
  • Fertiilejä screwworm-kärpäsiä kerättiin (houkuteltiin mätänevällä maksalla) ja tunnistettiin, ja osa niistä lähetettiin Panamaan testattavaksi, jotta ne olisivat yhteensopivia steriilin kärpäspopulaation kanssa.
  • Sijaintipaikat kartoitettiin, ja maassa olevat vapautuskammiot (yhteensä 30 kappaletta) asennettiin 13:lle avaimelle, joilla screwworm-kärpäsiä oli tunnistettu, sekä itään Marathonille ennaltaehkäiseväksi esteeksi.
  • 10. lokakuuta ensimmäinen lähetys COPEG:n steriilejä kärpäsiä saapui lentokoneella Panamasta. Ne tulivat nukkamuodossa, jäähdytettyinä, jotta ne eivät syntyisi ennen kuin ne sijoitetaan maahan vapautuskammioihin.
  • Steriilien kärpästen vapautuksia, joita oli lopulta yhteensä 188,4 miljoonaa, jatkettiin kahdesti viikossa 25. huhtikuuta 2017 asti, vaikka Keysistä ei löydetty yhtään hedelmöittyvää screwworm-kärpästä 7. marraskuuta jälkeen.

Floridan Lower Keysissä (oranssilla rajattu vyöhyke) vapautettiin steriilejä kärpäsiä vastauksena screwworm-kärpässien epidemiaan vuonna 2016. Kaikkiaan 30 maassa olevaa vapautuskammiota (merkitty oransseilla symboleilla) sijoitettiin eri puolille saaria. Neljä kammiota sijoitettiin Marathonille (sinisellä rajattu) ennaltaehkäisevänä toimenpiteenä, jolla pyrittiin vähentämään mahdollisuutta, että taudinpurkaus leviäisi Floridan mantereelle. (Kuva julkaistu alun perin julkaisussa Skoda et al 2018, Journal of Medical Entomology)

Suurimmaksi osaksi kaikki sujui suunnitelmien mukaan. Hedelmöityvien rihlamatokärpästen keräykset osoittivat, että populaatio saatiin kuriin muutamassa viikossa, ja kaikkien merkkien perusteella tautipesäke saatiin hallintaan vuoden loppuun mennessä. Kniplingin ja Bushlandin steriili hyönteistekniikka voitti jälleen kerran.

Mutta oli vielä yksi viimeinen yllätys, joka saattoi räjäyttää taudinpurkauksen jälleen auki juuri kun se näytti olevan ohi. Tammikuun 6. päivänä Homesteadissa, Floridassa, aivan Miamin eteläpuolella mantereella, ilmoitettiin koirasta, jolla oli screwworm-tartunta. Koira oli viety eläinlääkärille 19. joulukuuta, mutta siitä ei jälleen kerran ilmoitettu välittömästi. Welch, Skoda, Phillips ja kollegat hyppäsivät takaisin toimintaan.

He matkustivat Homesteadiin ja perustivat nopeasti steriilejä kärpäsiä varten maanpäälliset levityskammiot samalla kun he kehittivät suunnitelmia lentokoneista tapahtuvaa levitystä varten. Tutkiessaan aluetta, jossa koiraa oli pidetty, he löysivät 19 tyhjää puparia ja 13 kuollutta aikuista screwwormatoa, mikä vahvisti, että ainakin pieni määrä hedelmällisiä kärpäsiä oli noussut alueelle. Onneksi pahin mahdollinen skenaario ei toteutunut. Useiden viikkojen seurannan aikana ei kerätty yhtään uutta hedelmällistä rengasmatokärpästä, ja steriilien kärpästen päästöt maahan loppuivat maaliskuun puolivälissä. Maaliskuun 23. päivänä 2017 USDA julisti taudinpurkauksen hävitetyksi.

Oppiot

On edelleen epäselvää, miten screwworm-mato pääsi takaisin Floridaan tai mistä se tuli. Pyydystettyjen yksilöiden geneettisessä analyysissä ei ole vielä havaittu yhtäläisyyksiä endeemisten alueiden kärpäspopulaatioiden kanssa. USDA:n työryhmä toteaa, että tulevia mahdollisia taudinpurkauksia varten ”olisi kehitettävä laajempi kirjasto geneettisiä ’sormenjälkiä’, jotta voidaan tarvittaessa suuremmalla todennäköisyydellä määrittää alue, jolta taudinpurkaus on peräisin.”

Kautta Florida Keysissä vuonna 2016 ilmenneen screwworm-taudinpurkauksen vastatoimien aikana USDA:n hyönteistutkijat seurasivat ja tarkkailivat hedelmöittyneiden screwworm-kuoriaiskärpässien määriä. Tehokas houkutin oli mätänevä maksa, joka oli usein peräisin kuolleista Key-peuroista, jotka olivat joutuneet screwworm-tartuntojen kohteeksi taudinpurkauksen aikana. (Kuva julkaistu alun perin teoksessa Skoda et al 2018, Journal of Medical Entomology)

Welchin mukaan raportoinnin viive oli merkittävä riskitekijä, vaikka ehkä tietoisuuden lisääntyminen vuoden 2016 taudinpurkauksen jälkeen voi auttaa tulevaisuudessa. Skoda lisää, että nopea raportointi paikalliselta tasolta ”voi olla ero nopean hävittämisen välillä melko pienellä, rajatulla alueella verrattuna pitkään ja kalliiseen hankkeeseen, joka kattaa laajemman alueen ja jossa on mahdollisuus kotieläinten ja ihmisten tartuntoihin”.”

Näistä ongelmista huolimatta Welch arvioi taudinpurkauksen torjuntaa ja uudelleen hävittämistä selvästi onnistuneeksi ja toteaa, että se oli ”kansainvälisten, liittovaltion, osavaltion, piirikuntien ja kaupunkien virastojen, valtiosta riippumattomien virastojen ja yksityishenkilöiden tiimityötä ja tukea.”

Mutta kaikki asianosaiset pysyvät edelleen varuillaan. ”Screwwormia koskevaa valistusta ja valppautta on jatkettava ja parannettava”, Welch sanoo. ”Niin kauan kuin screwworm-populaatioita säilyy, kansainvälinen matkustaminen ja kaupankäynti tekevät aiemmin hävitettyjen alueiden uudelleen saastuttamisesta ja kulkeutumisesta alueille, joilla screwwormia ei ole koskaan ollutkaan, todellisen ja nykyisen vaaran.”


”Screwworm (Diptera: Calliphoridae) in the United States: Response to and Elimination of the 2016-2017 Outbreak in Florida”

Journal of Medical Entomology

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.