Иммунный ответ на малярию различается у формирующихся видов комаров-переносчиков

Новое исследование под руководством биолога Норы Безански из Университета Нотр-Дам показывает, что иммунный ответ комаров на малярийных паразитов, контролируемый геном TEP1, является одним из признаков, различающих две формирующиеся формы малярийного комара Anopheles gambiae.

• В октябре в журнале Science были опубликованы важные работы, предоставившие доказательства того, что Anopheles gambiae — один из основных переносчиков малярии в Африке к югу от Сахары — эволюционирует в два отдельных вида с разными признаками.
• Новое исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) также под руководством Безански указывает, что различия в иммунном ответе, опосредованном геном TEP1, — один из таких признаков.

Оба исследования имеют большое значение для борьбы с малярией и могут в конечном итоге привести к новым методам профилактики.

• Работы в Science описывают тщательный геномный анализ, который показал, что две физически неразличимые формы Anopheles gambiae (M и S) эволюционируют в отдельные виды.
• В исследовании PNAS учёные сравнили геномы M и S, чтобы выявить генетические различия, объясняющие их адаптацию к разным местам обитания личинок. В одной из геномных областей с наиболее выраженными различиями находился ген TEP1.

Исследователи обнаружили, что определённый аллель устойчивости гена TEP1 циркулирует только в популяциях формы M, несмотря на то что M и S часто живут бок о бок. Было показано, что этот аллель обеспечивает устойчивость к человеческим малярийным паразитам. Паттерны генетической и географической вариации гена TEP1 позволяют предположить, что этот аллель устойчивости возник недавно в популяциях M в Западной Африке и полезен для борьбы с патогенными инфекциями.

Ранее было показано, что TEP1 обеспечивает широкий спектр защиты от бактерий и паразитов, поэтому устойчивость не специфична только для малярии и могла развиться в ответ на совершенно другие патогены в водной среде обитания личинок. Тем не менее, последствия для передачи малярии взрослыми комарами очевидны.

«Мы ожидаем, что по мере адаптации двух групп комаров к разным типам мест обитания, аспекты их поведения и физиологии изменятся, чтобы улучшить выживаемость. Даже если эти изменения не являются прямым следствием заражения малярийными паразитами, изменения в продолжительности жизни, плодовитости или плотности комаров, сопровождающие экологическую адаптацию, повлияют на их роль в передаче малярии. Наши результаты предоставляют возможный пример этого процесса», — пояснила Нора Безански.

«В форме M мы наблюдаем ситуацию, когда модификации ключевого компонента иммунитета комара — даже если изменение было отобрано в ответ на иммунный вызов на водной стадии — могут изменить динамику передачи малярии взрослыми особями. Изменения в подобных поведенческих и физиологических признаках между M и S также потенциально могут влиять на степень воздействия на комаров или их реакцию на меры борьбы с малярией».

Безански отмечает, что необходима дальнейшая работа для понимания конкретных факторов, вызывающих иммунные и другие изменения у форм M и S, и их влияния на передачу малярии. Следующим важным, но сложным шагом будет изучение иммунных реакций комаров в условиях, максимально приближенных к полевым, в естественных популяциях.