DOI: https://doi.org/10.1186/s13028-026-00854-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41709341
تاريخ النشر: 2026-02-18
المؤلف: Giulio Grandi وآخرون
الموضوع الرئيسي: الأمراض المعدية المنقولة بواسطة الناقلات
نظرة عامة
تستقصي الدراسة توسع تجمعات القراد والجراثيم المنقولة بالقراد (TBPs) في شمال السويد، باستخدام علم المواطن لجمع القراد من البشر والحيوانات الأليفة خلال مواسم القراد في 2018 و2019. تم تقديم ما مجموعه 1,601 قرادة، وتم استخدام تقنية الميكروفلويديك لإجراء 48 اختبار PCR تستهدف أنواع مختلفة من TBPs. كشفت النتائج أن Rickettsia helvetica كانت الجرثومة الأكثر اكتشافًا، تليها Borrelia garinii وBorrelia afzelii، مع معدلات انتشار متفاوتة بين العامين.
تؤكد الأبحاث على فعالية تقنيات الميكروفلويديك في فحص أحجام عينات كبيرة للـ TBPs، بما في ذلك تلك الموجودة بترددات أقل. بينما توفر البيانات رؤى قيمة حول وجود TBPs في منطقة تعتبر نسبياً غير مدروسة، يُنصح بالحذر في تفسير النتائج بسبب التحيزات المحتملة في اكتشاف الجراثيم المتعلقة بسلوك تغذية القراد. بشكل عام، يُقترح دمج علم المواطن والتقنيات الجزيئية المتقدمة كاستراتيجية قوية لتحديث خرائط المخاطر وتحديد المناطق لجمع العينات المستهدفة، مما يعزز جهود الوقاية من الأمراض لكل من البشر والحيوانات في المنطقة.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على أهمية القراد من نوع Ixodid، وخاصة *Ixodes ricinus* و*Ixodes persulcatus*، كناقلين رئيسيين لمجموعة متنوعة من الجراثيم المنقولة بالقراد (TBPs) التي تشكل مخاطر على صحة الإنسان والحيوانات. بينما تم تأكيد وجود *I. ricinus* في جنوب ووسط السويد، فقد توسع *I. persulcatus* مؤخرًا في نطاقه إلى شمال السويد، على الأرجح بسبب إدخال الطيور. تشير الورقة إلى زيادة حديثة في توزيع وكثافة سكان *I. persulcatus*، إلى جانب مواجهات متقطعة مع *Ixodes trianguliceps* وأنواع *Hyalomma*. كلا من *I. ricinus* و*I. persulcatus* قادران على نقل مجموعة واسعة من TBPs، بما في ذلك الأنواع من Borrelia المرتبطة بمرض لايم وفيروس التهاب الدماغ المنقول بالقراد (TBEV)، من بين أمور أخرى.
تم توثيق تأثير تغير المناخ على تجمعات القراد وظهور الأمراض المنقولة بالقراد (TBDs)، مع أدلة تشير إلى زيادة حالات مرض لايم في أوروبا وأمريكا الشمالية. ومع ذلك، تظل الآثار على TBEV محل جدل. تؤكد الورقة على قيود الدراسات السابقة، التي غالبًا ما ركزت على نطاق ضيق من TBPs، مما يحجب فهمًا شاملاً للجراثيم الموجودة في تجمعات القراد. لمعالجة ذلك، استخدم المؤلفون تقنيات ميكروفلويديك عالية الإنتاجية للكشف عن 48 نوعًا مختلفًا من TBPs في القراد الذي جمعه المضيفون في شمال السويد، مما يمثل نهجًا جديدًا في هذه المنطقة. لا تحدد هذه الدراسة فقط حدوث هذه الجراثيم ولكن أيضًا ترسم توزيعها الجغرافي وارتباطاتها مع الأنواع الرئيسية من المضيفين، بما في ذلك الكلاب والقطط والبشر.
طرق
توضح قسم “الطرق” الأساليب التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. تتفصل في تصميم التجارب، بما في ذلك اختيار المشاركين، والمواد المستخدمة، والإجراءات المحددة المتبعة لضمان الاتساق والموثوقية. تم إجراء تحليلات إحصائية لتقييم البيانات، باستخدام تقنيات مثل تحليل الانحدار واختبار الفرضيات لتحديد أهمية النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، يصف القسم النماذج الرياضية المستخدمة لتفسير النتائج، بما في ذلك أي معادلات أو خوارزميات ذات صلة. تؤكد المنهجية على أهمية القابلية للتكرار والشفافية، حيث توفر تفاصيل كافية للباحثين الآخرين لإعادة إنتاج الدراسة. بشكل عام، فإن الطرق المستخدمة قوية ومناسبة لمعالجة الأسئلة البحثية المطروحة.
نتائج
في هذا القسم، يصف المؤلفون التحقق من نتائج PCR الحقيقية BioMark™ من خلال PCR التقليدي والتسلسل اللاحق باستخدام طريقة سانجر. تم اختيار مجموعة تمثيلية من العينات، تتكون من 20% على الأقل من جميع الحالات الإيجابية لكل جرثومة، لعملية التحقق هذه. فقط العينات ذات قيم Cq المنخفضة (أقل من 30) خضعت لـ PCR التقليدي، باستخدام بادئات مختلفة عن تلك المستخدمة في الاختبارات الميكروفلويدية، وفقًا للبروتوكولات الحرارية المعمول بها. تم تنقية منتجات PCR وتسلسلها، وتم معالجة الكروماتوغرامات الناتجة باستخدام برنامج BioEdit لتحليل تسلسل الإجماع.
تم تفسير نتائج التسلسل لتأكيد نتائج PCR الميكروفلويدية. على وجه التحديد، أكدت التسلسلات الناجحة للعينات لنوع معين نتائج الميكروفلويدية المقابلة، بينما تم إعلان العينات التي لم يمكن تسلسلها سلبية. في الحالات التي كانت فيها جودة التسلسل غير كافية لتأكيد النوع، تم تصنيف العينات على أنها إيجابية على مستوى الجنس. قدم المؤلفون أرقام الوصول إلى GenBank للتسلسلات التي تم الحصول عليها، مما يضمن الشفافية وسهولة الوصول إلى البيانات.
مناقشة
ركزت الدراسة التي أجريت في شمال السويد من يونيو إلى أكتوبر في 2018 و2019 على جمع وتحليل القراد، وخاصة *Ixodes ricinus* و*Ixodes persulcatus*، لمراقبة التوسع الشمالي لهذه الأنواع والجراثيم المنقولة بالقراد (TBPs) المرتبطة بها. سهلت مبادرات علم المواطن جمع القراد من مختلف البلديات، حيث تم جمع ما مجموعه 3,131 قرادة في 2018 و558 في 2019. كشفت التحليلات عن انتشار كبير لـ TBPs، حيث كانت 33.9% من القراد في 2018 و17.2% في 2019 إيجابية للجراثيم مثل *Borrelia garinii* و*Rickettsia helvetica* و*Anaplasma phagocytophilum*. من الجدير بالذكر أن الدراسة سلطت الضوء على التوزيع الجغرافي لهذه الجراثيم، مما يشير إلى تحول في تجمعات القراد وتأثيرات محتملة على الصحة العامة في المنطقة.
كما أكدت النتائج على أهمية التغيرات البيئية والمناخية في التأثير على ديناميات القراد وانتشار الجراثيم. أشارت المقارنات مع الدراسات السابقة في الدول المجاورة إلى أنه بينما كانت بعض حالات TBP أقل في هذه الدراسة، فإن اكتشاف *Borrelia garinii* كأكثر الجراثيم شيوعًا في *I. persulcatus* في 2019 يشير إلى تغير في المشهد الوبائي. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى المراقبة المستمرة لتجمعات القراد وTBPs، خاصة مع احتمال أن يؤدي تغير المناخ إلى تغيير توزيعها وتأثيرها على صحة الإنسان. تدعو النتائج إلى زيادة الوعي وتدابير الوقاية بين المجتمعات في شمال السويد للتخفيف من المخاطر المرتبطة بالأمراض المنقولة بالقراد.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13028-026-00854-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41709341
Publication Date: 2026-02-18
Author(s): Giulio Grandi et al.
Primary Topic: Vector-borne infectious diseases
Overview
The study investigates the expansion of tick populations and the associated tick-borne pathogens (TBPs) in northern Sweden, utilizing citizen science to collect ticks from both humans and pets during the 2018 and 2019 tick seasons. A total of 1,601 ticks were submitted, and a microfluidic technique was employed to conduct 48 PCR assays targeting various TBPs. The findings revealed that Rickettsia helvetica was the most frequently detected pathogen, followed by Borrelia garinii and Borrelia afzelii, with varying prevalence rates between the two years.
The research underscores the effectiveness of microfluidic techniques in screening large sample sizes for TBPs, including those present at lower frequencies. While the data provides valuable insights into the presence of TBPs in a relatively under-researched area, caution is advised in interpreting the results due to potential biases in pathogen detection related to the feeding behavior of ticks. Overall, the integration of citizen science and advanced molecular techniques is proposed as a robust strategy for updating risk maps and identifying areas for targeted sampling, thereby enhancing disease prevention efforts for both humans and animals in the region.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significance of Ixodid ticks, particularly *Ixodes ricinus* and *Ixodes persulcatus*, as primary vectors for various tick-borne pathogens (TBPs) that pose risks to human and veterinary health. While *I. ricinus* has been established in southern and central Sweden, *I. persulcatus* has recently expanded its range into northern Sweden, likely due to avian introduction. The paper notes a recent increase in the distribution and population density of *I. persulcatus*, alongside sporadic encounters with *Ixodes trianguliceps* and *Hyalomma* species. Both *I. ricinus* and *I. persulcatus* are capable of transmitting a wide array of TBPs, including the Borrelia species associated with Lyme disease and tick-borne encephalitis virus (TBEV), among others.
The impact of climate change on tick populations and the incidence of tick-borne diseases (TBDs) has been documented, with evidence suggesting an increase in Lyme disease cases in Europe and North America. However, the effects on TBEV remain contentious. The paper emphasizes the limitations of previous studies, which often focused on a narrow range of TBPs, thereby obscuring a comprehensive understanding of the pathogens present in tick populations. To address this, the authors employed high-throughput microfluidic techniques to detect 48 different TBPs in host-collected ticks in northern Sweden, marking a novel approach in this region. This study not only identifies the occurrence of these pathogens but also maps their geographical distribution and associations with major host species, including dogs, cats, and humans.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental and analytical approaches employed in the study. It details the design of the experiments, including the selection of participants, materials used, and the specific procedures followed to ensure consistency and reliability. Statistical analyses were conducted to evaluate the data, employing techniques such as regression analysis and hypothesis testing to determine the significance of the findings.
Additionally, the section describes the mathematical models used to interpret the results, including any relevant equations or algorithms. The methodology emphasizes the importance of replicability and transparency, providing sufficient detail for other researchers to reproduce the study. Overall, the methods employed are robust and appropriate for addressing the research questions posed.
Results
In this section, the authors describe the validation of the BioMark™ real-time PCR results through conventional PCR and subsequent Sanger sequencing. A representative subset of samples, comprising at least 20% of all positive cases for each pathogen, was selected for this validation process. Only samples with low Cq values (less than 30) were subjected to conventional PCR, utilizing different primers than those used in the microfluidic assays, as per established thermal protocols. The PCR products were purified and sequenced, with the resulting chromatograms processed using BioEdit Software for consensus sequence analysis.
The sequencing results were interpreted to confirm the microfluidic PCR findings. Specifically, successful sequencing of samples for a given species validated the corresponding microfluidic results, while samples that could not be sequenced were declared negative. In cases where the sequencing quality was insufficient for species-level confirmation, the samples were classified as positive at the genus level. The authors provided GenBank accession numbers for the sequences obtained, ensuring transparency and accessibility of the data.
Discussion
The study conducted in northern Sweden from June to October in 2018 and 2019 focused on the collection and analysis of ticks, particularly *Ixodes ricinus* and *Ixodes persulcatus*, to monitor the northern expansion of these species and their associated tick-borne pathogens (TBPs). Citizen science initiatives facilitated the collection of ticks from various municipalities, with a total of 3,131 ticks collected in 2018 and 558 in 2019. The analysis revealed a significant prevalence of TBPs, with 33.9% of ticks in 2018 and 17.2% in 2019 testing positive for pathogens such as *Borrelia garinii*, *Rickettsia helvetica*, and *Anaplasma phagocytophilum*. Notably, the study highlighted the geographical distribution of these pathogens, indicating a shift in tick populations and potential implications for public health in the region.
The findings also underscored the importance of environmental and climatic changes in influencing tick dynamics and pathogen prevalence. Comparisons with previous studies in neighboring countries indicated that while some TBP occurrences were lower in this study, the detection of *Borrelia garinii* as the most common pathogen in *I. persulcatus* in 2019 suggests a changing epidemiological landscape. The study emphasizes the need for ongoing monitoring of tick populations and TBPs, particularly as climate change may further alter their distribution and impact on human health. The results call for increased awareness and preventive measures among communities in northern Sweden to mitigate the risks associated with tick-borne diseases.