В новом исследовании, проведенном Майклом Повелонесом (Michael Povelones) из Школы ветеринарной медицины (School of Veterinary Medicine’s), обнаружено, что активируя защиту иммунной системы у комаров можно помешать нитевидным паразитам передаваться собакам или людям. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Актуальность проблемы
Нитевидный паразит Dirofilaria immitis вызывает изнурительное заболевание у собак. Родственный паразит, Brugia malayi, поражает людей и является одним из паразитов, ответственных за лимфатический филяриатоз, заболевание, которое поражает 120 миллионов человек и может вызывать слоновость, характеризующуюся обезображивающими и болезненными опухшими конечностями. Оба заболевания, вызванные нитевидными паразитами, распространяются при укусе комара.
Материалы и методы обследования
Ученые изучали, каким образом иммунитет комаров Aedes aegypti способен противостоять нитевидным паразитам. Сравнивая профили экспрессии генов между рефрактерными и восприимчивыми комарами, ученые сосредоточили внимание на наборе иммунных генов, которые активизировались у рефрактерных насекомых во время инфицирования D. immitis.
Результаты научной работы
«Базовый иммунный ответ комаров Aedes aegypti не отличался», – объясняет Повелонес. “У рефрактерных комаров установился гораздо более сильный иммунный ответ. Это привело к общей гипотезе исследования, которая заключалась в следующем: если мы усилим иммунную систему восприимчивых комаров, сможем ли мы сделать их рефрактерными к паразитам?”
Данные по экспрессии генов указали исследователям на 2 пути иммунной системы как потенциально вовлеченных в активацию, вызванную паразитом: сигнальные пути Toll и IMD. Исследователи выборочно усиливали эти пути по одному, ища изменения в том, как комары реагировали на заражение паразитами. В этом аспекте работы использовалась простая методика, разработанная соавтором исследования Джеймсом «Спарки» Локом (James “Sparky” Lok). Простое размещение инфицированных комаров в теплой среде приводит к выходу паразита из хоботка комара – вероятно, потому что тепло повторяет ощущение тепла потенциального хозяина. Это позволило исследователям точно подсчитать количество личинок паразита, которые способны выйти из зараженного комара.
Когда ученые кормили комаров, чувствительных к D. immitis, кровяной мукой, содержащей паразита, а затем активировали сигнальный путь Toll, исследователи обнаружили резкое снижение числа появляющихся паразитов. Активация IMD-пути, казалось, не имела никакого значения, поэтому их последующие эксперименты сузились на изучении пути Toll.
Тогда возник вопрос: что происходит с червями, которые не вышли из комара? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые обследовали различные ткани у комара и обнаружили, что не вышедшие паразиты у активированных Toll насекомых застревали в канальцах Малпиги, почечном органе комара. Ученые также заметили, что, хотя у нормальных комаров были длинные, стройные личинки паразита в их мальпигиевых канальцах, которые развивались до стадии, напоминающей те, которые заражают собаку, личинки паразита в комарах, активированных Toll, были задержаны в росте и недоразвиты, что указывает на то, что развитию паразита мешает иммунная система комаров. Активация передачи сигналов Toll у комаров также может блокировать развитие B. malayi, даже если этот паразит не развивается в мальпигиевых канальцах.
Авторы другого исследования утверждают, что купание в водоемах и озерах может привести к развитию церкариального дерматита.
