Дикие африканские буйволы раскрывают генетику устойчивости к туберкулезу

Исследователи из Университета штата Орегон, финансируемые Morris Animal Foundation, обнаружили участки в геноме африканского буйвола, связанные с риском заражения туберкулезом (ТБ). Их открытие также демонстрирует сложное взаимодействие между иммунным ответом хозяина и распространением инфекционного заболевания.

Ученые выявили участки вариаций генетического кода рядом с генами, связанными с иммунитетом к бактериальным инфекциям, и показали, что эти вариации коррелируют с устойчивостью к ТБ. Результаты работы опубликованы в Proceedings of the Royal Society B.

ТБ — важное заболевание как для людей, так и для животных. Болезнь вызывается представителями рода Mycobacterium, имеет глобальное распространение и поражает многие виды животных. Контроль за распространением инфекции — серьезная проблема для специалистов по охране дикой природы.

«Мы хотели больше узнать о генетической основе устойчивости к ТБ, и африканский буйвол — отличная модель для изучения», — сказала доктор Ханна Тавайр, ведущий автор статьи. «Это одно из первых исследований иммунитета к ТБ в дикой природе и его влияния на динамику стада, включая приспособленность. Обнаружение генетической основы у устойчивых к болезни особей может помочь нам лучше управлять заболеванием в реальных условиях».

У доктора Тавайр был доступ к образцам ДНК и данным о состоянии здоровья хорошо изученного стада африканских буйволов. Используя технологии секвенирования ДНК, она искала генетические области, связанные с более длительным интервалом до развития ТБ — признаком устойчивости к болезни. Были идентифицированы два участка, ассоциированных с отсроченным заражением. Дальнейший анализ показал, что эти регионы находятся рядом с генами, известными своей важностью в борьбе с бактериальными инфекциями.

Выводы команды согласуются с другой статьей этой же группы, опубликованной в прошлом году, в которой изучалось влияние устойчивости на общую приспособленность. Хотя устойчивость полезна для предотвращения инфекции у молодых животных, команда обнаружила, что она может иметь свою цену, если животные заражаются позже в жизни.

«Существуют генетические варианты, которые в некоторой степени защищают буйвола от заражения ТБ, но есть большой компромисс в приспособленности, если они все же заболевают», — пояснила доктор Анна Йоллес. «Возникает интересная динамика. Быть устойчивым — отлично для животного, если уровень воздействия ТБ низкий, но если воздействие высокое и они заболевают, несмотря на некоторую устойчивость, их прогноз очень плох. В популяции возникает обратная связь, которая может привести к сохранению как устойчивых, так и восприимчивых особей».

Это парадоксальная ситуация подчеркивает, что простые протоколы «тестирования и выбраковки» для контроля ТБ у диких животных могут иметь нежелательные генетические последствия для долгосрочного здоровья популяции. Доктора Тавайр и Йоллес отмечают сложность ситуации, но надеются, что их выводы будут применимы к другим экосистемам.

«Туберкулез — огромная проблема для многих видов диких животных, — сказала доктор Джанет Паттерсон-Кейн. — Чем больше мы узнаем о том, как это заболевание упорно сохраняется в популяциях животных, тем лучше мы сможем помочь ветеринарам, менеджерам и специалистам общественного здравоохранения принимать рациональные решения по контролю для ограничения распространения болезни».