Передача малярии связана с половой биологией комаров

Половое размножение может быть ключом к пониманию того, почему комары рода Anopheles уникальны в своей способности передавать малярию человеку. Исследователи из Гарвардской школы общественного здравоохранения им. Т. Х. Чана и Университета Перуджи (Италия), проанализировав 16 геномов Anopheles, обнаружили, что репродуктивные признаки этих комаров эволюционировали вместе с их способностью передавать паразита Plasmodium, вызывающего малярию. Эти результаты могут стать новой мишенью для борьбы с малярией.

Наше исследование впервые показывает эволюционную динамику между полами, которая, вероятно, ответственна за формирование способности комаров Anopheles передавать малярию человеку, — сказала старший автор Фламиния Каттеручча.

Исследование будет опубликовано 26 февраля 2015 года в журнале Science.

Комары Anopheles — единственные, способные передавать человеческую малярию, но виды внутри этого рода сильно различаются по этой способности. Учёные проанализировали девять глобально распространённых видов Anopheles, что позволило реконструировать эволюционную историю их репродуктивных признаков и способности передавать малярию.

Было обнаружено, что два ключевых репродуктивных признака самцов Anopheles приобретались и эволюционировали вместе:

• передача эякулята в виде желеобразной стержневидной структуры — «пробки» (mating plug);
• способность синтезировать стероидный гормон 20-гидроксиэкдизон (20E), содержащийся в этой пробке.

Эволюция этих мужских признаков привела к взаимным адаптациям у самок, тесно связанным со способностью комаров передавать малярию.

Исследование дополняет предыдущие выводы этой группы, показавшие, что половая передача 20E вызывает серию dramatic changes у самки, фундаментально изменяя её физиологию и поведение. Эти изменения влияют на репродуктивную продуктивность, продолжительность жизни и иммунный ответ самки на паразитов Plasmodium — ключевые факторы передачи малярии. Все четыре вида комаров Anopheles, передающие большое количество 20E, являются основными переносчиками малярии из Африки и Индии — регионов с наибольшим бременем болезни.

Результаты могут быть применимы и к лихорадке Денге и вирусу Западного Нила, которые передаются комарами Aedes и Culex соответственно, поскольку некоторые аспекты их репродуктивной биологии схожи с Anopheles.

Выявление факторов, критически важных для повышения способности комаров передавать малярию, позволит создать соединения, нацеленные на эти факторы. Их можно будет включить в существующие технологии борьбы с комарами, повысив общую эффективность.