Генетика комаров может объяснить, почему вспышки вируса Зика редки в Африке: изменение климата может изменить баланс

Исследование показывает, что низкий уровень вспышек вируса Зика в Африке может быть связан с удивительным фактором: генетическим составом местных популяций комаров.

Учёные из Института окружающей среды Хай-Мидоуз (HMEI) Принстонского университета, Института Пастера и Калифорнийского университета в Сан-Диего выяснили, почему Зика — вирус, ответственный за врождённые дефекты и опустошительные вспышки в Америке в 2015–2016 годах — остаётся относительно редким в Африке, континенте, где он был первоначально обнаружен. Исследование опубликовано в The Lancet Planetary Health 11 декабря.

Команда под руководством доктора Джейми Колдуэлл, ассоциированного научного сотрудника HMEI, обнаружила, что ответ может крыться в местных популяциях комаров.

«Комары, распространяющие Зика, имеют две формы, каждая со своими предпочтениями в питании и способностью передавать болезнь, — объясняет Колдуэлл. — Это генетическое различие может объяснить, почему Зика в значительной степени обошёл Африку стороной, несмотря на большие популяции комаров и климатические условия, благоприятные для их активности».

Две формы комаров различаются по пищевым привычкам и способности к передаче. Форма-«специалист по людям» хорошо известна своим предпочтением кусать человека и склонностью обитать в густонаселённых городских районах. Напротив, африканская предковая форма, доминирующая в Африке, — это «универсалы», которые питаются как людьми, так и животными.

Смешанная диета снижает вероятность того, что заражённый комар укусит человека. Кроме того, африканская предковая форма менее эффективна в приобретении и передаче вируса Зика по сравнению со своими «человеческими» собратьями, что создаёт естественный барьер, снижающий распространение вируса в Африке.

Обе формы обитают в Африке, и, как предположили исследователи, степень вариативности внутри популяций комаров может объяснить различия в бремени болезни. Альтернативно, причиной низкого бремени болезни может быть температура: хотя во многих частях Африки к югу от Сахары климат идеален для передачи вируса Зика, районы со слишком высокой или низкой температурой для вируса могут ограничивать его распространение.

Климат считается одним из основных факторов распространения других болезней, переносимых тем же видом комаров, таких как лихорадка денге и жёлтая лихорадка, поскольку он влияет на многие факторы, важные для передачи: частоту укусов и скорость развития комаров во взрослых особей, кусающих людей.

Исследователи разработали модели, учитывающие генетические эффекты, влияющие на предпочтения комаров в питании и способность распространять вирус, а также роль температуры в развитии, выживании и способности к передаче.

Они обнаружили, что генетика популяций комаров влияет на передачу вируса Зика в Африке сильнее, чем климат. Таким образом, доля комаров-«специалистов по людям» в разных популяциях по всей Африке тесно коррелировала с бременем вируса Зика на континенте.

Однако изменение климата и быстрая урбанизация могут сделать африканские города более уязвимыми для вспышек вируса Зика в будущем. Команда Колдуэлл оценила, что из 59 африканских городов с населением более 1 миллиона человек 23 города (39%) соответствуют условиям для вспышки Зика.

Если текущие прогнозы изменения климата и роста населения, а также их предполагаемое влияние на комаров окажутся точными, дополнительные 22 города станут подходящими для возникновения Зика, что в сумме составит 76% самых густонаселённых городов Африки.

«Наше исследование подчёркивает настоятельную необходимость наблюдения за популяциями комаров, особенно в городах с быстрорастущим населением», — говорит соавтор исследования доктор Ноа Роуз, который впервые участвовал в этой работе в качестве постдока в Принстоне, а сейчас является доцентом Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Результаты подчёркивают важность упреждающих мер общественного здравоохранения для мониторинга и контроля популяций комаров в растущих городских центрах Африки. Исследование меняет представление о глобальном распространении Зика и показывает, как изменение климата может неожиданным образом изменить динамику болезней.