Ученые нацелились на разносчика болезни — «целующегося клопа»
Международная группа исследователей, включая ученых из Университета Саймона Фрейзера, в ходе изучения переносчика Rhodnius prolixus («целующегося клопа») — основного разносчика болезни Шагаса — получила новые данные, которые могут помочь в разработке инновационных методов борьбы с насекомыми.
Их отчет, опубликованный в PNAS, раскрывает новую информацию об эволюции и молекулярной биологии клопа. Исследователи обнаружили масштабные и уникальные экспансии различных семейств генов, связанных с хеморецепцией (обнаружением химических веществ), питанием и пищеварением. Каждая из этих экспансий могла способствовать адаптации насекомого к питанию кровью.
«Это ночные кровососущие насекомые, которые питаются кровью животных и людей, кусая в лицо, пока мы спим», — поясняет профессор биологии Карл Ловенбергер, один из авторов статьи.
Паразит Trypanosoma cruzi, вызывающий болезнь Шагаса, находится в фекалиях зараженных клопов. После того как фекалии попадают на кожу, паразиты проникают в организм через ранку от укуса. Болезнь также может передаваться при переливании крови, проглатывании зараженных насекомых или их раздавливании в фруктовом соке. Поедание насекомых дикими животными, вероятно, является основным путем заражения сотен видов-резервуаров.
Ученые выявили неожиданные модификации важных иммунных путей и отсутствие нескольких компонентов IMD-пути. «Похоже, что у R. prolixus значительно изменена иммунная система, что, возможно, эволюционировало для предотвращения уничтожения облигатных микробных симбионтов, от которых насекомое зависит для выживания», — говорит Ловенбергер.
Паразит, вызывающий болезнь Шагаса, передается через фекальное загрязнение, а не через более эффективную передачу через слюнные железы, как это происходит, например, с малярией и лихорадкой денге, которые переносят комары.
Понимание того, как иммунные факторы R. prolixus потенциально удерживают или устраняют паразитов в полости тела насекомого, может привести к новым подходам для контроля или ликвидации болезни.
Ловенбергер добавляет, что понимание генома может позволить исследователям идентифицировать специфичные для «целующегося клопа» гены или процессы, которые могут стать мишенями для новых препаратов или инсектицидов, снижающих передачу.
Исследование финансировалось государственными агентствами из стран каждого автора, включая Совет по естественным и инженерным исследованиям Канады (NSERC). Секвенирование финансировалось Национальными институтами здравоохранения (NIH), которые одобрили предложение по исследованию.
Краткие факты:
- Более 100 видов «целующихся клопов» могут переносить болезнь Шагаса. Rhodnius prolixus был выбран для секвенирования, так как является основной причиной заболеваемости и смертности в Западном полушарии и служит важной моделью для изучения физиологии насекомых.
- Консорциум исследователей включает ученых из Канады, США, Мексики, Гватемалы, Колумбии, Бразилии и Аргентины. Ученые надеются, что полученные данные помогут облегчить бремя болезни Шагаса, которая традиционно поражает наиболее обездоленных людей Латинской Америки.
- Болезнь Шагаса поражает примерно 7–10 миллионов человек во всем мире. По оценкам CDC, только в США инфицировано 300 000 человек. В Канаде оценки колеблются от 5 000 до 10 000 инфицированных, большинство из которых — иммигранты из Мексики, Центральной и Южной Америки.
- Первоначальные симптомы исчезают в течение нескольких месяцев. Однако примерно у 30% инфицированных людей паразит вызывает повреждение сердечной мышцы, что приводит к сердечным приступам у относительно молодых и в остальном здоровых взрослых.
- Болезнь Шагаса является основной причиной смертности в Латинской Америке и ведущей причиной сердечных заболеваний в Южной и Центральной Америке.