DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2025.1689117
تاريخ النشر: 2026-01-02
المؤلف: Danielle Buttke وآخرون
الموضوع الرئيسي: البحوث حول العدوى الميكروبية والأمراض
نظرة عامة
تعتبر البيسون الأمريكية الشمالية (*Bison bison*) من الحيوانات العاشبة الأساسية التي لها تأثير كبير على البيئة والمناظر الثقافية للسهول الأمريكية الشمالية. بعد حدث شبه انقراض في أوائل القرن العشرين، أصبحت أعداد البيسون الآن عرضة بشكل خاص للعوامل الممرضة مثل *Mycoplasma bovis*، الذي يشكل تهديدًا صحيًا خطيرًا بسبب عدم تطور مناعة هذا النوع. يُعرف *M. bovis* بارتباطه بمرض الجهاز التنفسي في الماشية المحلية، ويعمل كعامل ممرض رئيسي في البيسون، مما يعقد التشخيص بسبب طبيعته الصعبة ومعدل الطفرة السريع. تكشف الأدبيات الحالية عن حاجة ملحة لإجراء أبحاث مخصصة حول فسيولوجيا البيسون وإيكولوجيا *M. bovis*، حيث أن المعرفة والأدوات التشخيصية الحالية غير كافية لإدارة القطيع بشكل فعال.
لقد زاد تداخل تغير المناخ والأنشطة البشرية من ظهور الأمراض، مما يهدد صحة البيسون بشكل أكبر. كنوع أساسي له أهمية ثقافية، فإن الحفاظ على البيسون البري أمر بالغ الأهمية. إن تعزيز صحة البيسون لا يدعم فقط استعادة النظام البيئي، بل يوفر أيضًا مصدر غذاء مستدام مقارنة بالماشية التقليدية. ومع ذلك، فإن نقل الحيوانات الحية، الضروري لكل من استعادة الأنواع ومبادرات صناعة الغذاء، يحمل مخاطر انتشار الأمراض، بما في ذلك *M. bovis*. لذلك، هناك حاجة إلى جهود منسقة لزيادة الوعي، وتطوير طرق اختبار دقيقة، وتنفيذ استراتيجيات إدارة قائمة على العلم للتخفيف من مخاطر الوفيات. إن حماية قطعان البيسون البرية من *M. bovis* أمر حيوي لبقائها وله آثار إيجابية على أنواع الظلف الأخرى.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الأهمية البيئية والتاريخية لبقر السهول الأمريكية الشمالية (*Bison bison*)، التي كانت جزءًا لا يتجزأ من نظم البيئات في السهول لأكثر من 300,000 عام. بعد أن كانت أعدادها بالملايين عبر أمريكا الشمالية، واجهت أعداد البيسون انخفاضات حادة بسبب تدمير المواطن، وإدخال الأمراض من الماشية المحلية، وجهود الإبادة المستهدفة، مما أدى إلى شبه انقراض بحلول أواخر القرن التاسع عشر. أنقذت جهود الحفظ في أوائل القرن العشرين هذا النوع، لكن قطعان البيسون الحديثة تنحدر إلى حد كبير من مجموعة مؤسسين صغيرة، مما أدى إلى اختناقات جينية قللت من التنوع الجيني والقدرة على التكيف.
تسلط الورقة الضوء على التحديات التي تواجه البيسون المعاصر، لا سيما فيما يتعلق بالعرضة للأمراض. قد تؤدي ممارسات الإدارة المكثفة، التي غالبًا ما تُستعار من تربية الماشية، إلى تفاقم المخاطر الصحية للبيسون، الذين هم عرضة بشكل خاص للعوامل الممرضة مثل *Mycoplasma bovis*. لقد أظهر هذا العامل الممرض، على الرغم من أنه عادةً غير قاتل في الماشية المحلية، أنه يسبب وفيات كبيرة في البيسون، مما يبرز الحاجة إلى فهم أعمق لتأثيره على صحة البيسون. تهدف المراجعة إلى معالجة السياق التاريخي، والتحديات الحالية، واحتياجات البحث المستقبلية المتعلقة بـ *Mycoplasma bovis* كتهديد حاسم لقطعان البيسون.
نقاش
تناقش هذه القسم خصائص ومرضية *Mycoplasma bovis* (M. bovis)، وهو بكتيريا ملحوظة لعدم وجود جدار خلوي ولتكييفاتها الأيضية الفريدة. يمكن أن تعيش M. bovis خارج المضيف لفترات طويلة، ربما بسبب تكوين الأغشية الحيوية، ولها نطاق مضيف متسع يشمل مختلف المجترات. جينومها ديناميكي، يظهر إعادة ترتيب متكررة، وقد كشفت الدراسات التي تستخدم نوع تسلسل متعدد المواقع (MLST) عن تنوع جيني كبير بين العزلات من أنواع مختلفة، لا سيما بين الماشية والبيسون. ومن الجدير بالذكر أن M. bovis بارعة في التهرب من استجابات المناعة لدى المضيف من خلال آليات مثل بروتينات السطح المتغيرة وأنظمة ربط الغلوبولين المناعي، مما يسهل بقائها في المضيف.
يسلط السياق التاريخي لـ M. bovis في البيسون الأمريكي الشمالي الضوء على ظهورها كعامل ممرض مهم، حيث أدت التفشيات إلى معدلات وفيات مرتفعة. تتعقد التحديات في تشخيص M. bovis في البيسون بسبب طبيعتها الصعبة وتنوع أنماط الإخراج. تؤكد هذه القسم على الحاجة إلى تحسين التقنيات التشخيصية، لا سيما المسحات الأنفية العميقة، لتعزيز حساسية الكشف. علاوة على ذلك، تبرز الاختلافات في الأعراض السريرية لعدوى M. bovis بين البيسون والماشية، مما يشير إلى أن البيسون قد تكون أكثر عرضة للنتائج الشديدة، مما يعقد فهم وبائيات العامل الممرض ويستدعي مزيدًا من البحث في ديناميات انتقاله وتفاعلاته مع المضيف.
DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2025.1689117
Publication Date: 2026-01-02
Author(s): Danielle Buttke et al.
Primary Topic: Microbial infections and disease research
Overview
North American bison (*Bison bison*) are vital keystone herbivores that have significantly influenced the ecology and cultural landscapes of North American prairies. Following a near-extinction event in the early 20th century, bison populations are now particularly vulnerable to pathogens like *Mycoplasma bovis*, which poses a serious health threat due to the species’ lack of evolved immunity. *M. bovis*, known for its association with bovine respiratory disease in domestic cattle, acts as a primary pathogen in bison, complicating diagnosis due to its fastidious nature and rapid mutation rate. The current literature reveals a critical need for dedicated research on bison physiology and *M. bovis* ecology, as existing knowledge and diagnostic tools are insufficient for effective herd management.
The interplay of climate change and human activities has exacerbated disease emergence, further endangering bison health. As a keystone species with cultural significance, the conservation of wild bison is paramount. Enhancing bison health not only supports ecological restoration but also offers a sustainable food source compared to conventional livestock. However, live animal translocations, essential for both species restoration and food industry initiatives, pose risks of disease spread, including *M. bovis*. Therefore, coordinated efforts are necessary to raise awareness, develop accurate testing methods, and implement science-based management strategies to mitigate mortality risks. Protecting wild bison herds from *M. bovis* is crucial for their survival and has positive implications for other ungulate species.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the ecological and historical significance of North American plains bison (*Bison bison*), which have been integral to the prairies’ ecosystems for over 300,000 years. Once numbering in the millions across North America, bison populations faced drastic declines due to habitat destruction, disease introduction from domestic livestock, and targeted extermination efforts, leading to a near extinction by the late 1800s. Conservation efforts in the early 20th century saved the species, but modern bison herds largely descend from a small founder population, resulting in genetic bottlenecks that have diminished genetic diversity and adaptive capacity.
The paper highlights the challenges faced by contemporary bison, particularly in relation to disease susceptibility. Intensive management practices, often borrowed from cattle farming, may exacerbate health risks for bison, which are particularly vulnerable to pathogens like *Mycoplasma bovis*. This pathogen, while typically non-lethal in domestic cattle, has been shown to cause significant mortality in bison, underscoring the need for a deeper understanding of its impact on bison health. The review aims to address the historical context, current challenges, and future research needs regarding *Mycoplasma bovis* as a critical threat to bison populations.
Discussion
The section discusses the characteristics and pathogenicity of *Mycoplasma bovis* (M. bovis), a bacterium notable for its lack of a cell wall and unique metabolic adaptations. M. bovis can survive outside a host for extended periods, potentially due to biofilm formation, and has a broadening host range that includes various ruminants. Its genome is dynamic, exhibiting frequent rearrangements, and studies employing multilocus sequence typing (MLST) have revealed significant genetic diversity among isolates from different species, particularly between cattle and bison. Notably, M. bovis is adept at evading host immune responses through mechanisms such as variable surface lipoproteins and immunoglobulin-binding systems, which facilitate its persistence in the host.
The historical context of M. bovis in North American bison highlights its emergence as a significant pathogen, with outbreaks leading to high mortality rates. The challenges in diagnosing M. bovis in bison are compounded by its fastidious nature and the variability in shedding patterns. This section emphasizes the need for improved diagnostic techniques, particularly deep nasopharyngeal swabbing, to enhance detection sensitivity. Furthermore, it underscores the differences in clinical manifestations of M. bovis infections between bison and cattle, suggesting that bison may be more susceptible to severe outcomes, complicating the understanding of the pathogen’s epidemiology and necessitating further research into its transmission dynamics and host interactions.