Заражение несколькими штаммами паразита опаснее для позвоночных хозяев

Генетическое разнообразие паразитов означает, что люди часто заражаются несколькими штаммами одновременно. Новое исследование показывает, что это может усугублять инфекции и со временем повышать распространённость паразита.

Schistosoma mansoni — водный паразит с двумя хозяевами: улитками и людьми. Яйца из экскрементов заражённых людей попадают в воду, вылупляются и заражают улиток, где паразит размножается. Затем он покидает улитку и через воду проникает в кожу человека.

Чтобы выяснить, какие факторы влияют на степень вреда (вирулентность) для каждого хозяина, исследователи из Университета Пердью изучили эффекты двух штаммов по отдельности и вместе.

«Степень вирулентности при совместном присутствии этих двух штаммов различается в зависимости от хозяина, — пояснил профессор биологических наук Деннис Минчелла. — В улитке более агрессивный штамм подавлялся доминантным конкурентом, и общая вирулентность была ниже. Но в мышевидном грызуне доминирует более жёсткий штамм».

Мыши, заражённые двумя штаммами паразита (несвязанная инфекция), чувствовали себя так же плохо, как и те, у кого был только более агрессивный штамм, и значительно хуже, чем при заражении только слабым штаммом. Результаты опубликованы в International Journal for Parasitology.

Тот факт, что позвоночный хозяин страдает так же или сильнее при наличии двух штаммов паразита, — плохая новость для жителей Африки, Ближнего Востока и тропиков, где шистосомозом поражено более 200 миллионов человек. Болезнь лечится препаратами, но люди в эндемичных районах, вероятно, будут продолжать заражаться.

Schistosoma mansoni начинает причинять вред человеку через несколько недель после заражения, когда черви начинают размножаться. Большинство яиц покидают организм, но некоторые застревают в печени и кишечнике, вызывая воспаление. Это приводит к отёку и увеличению живота.

Для измерения вирулентности исследователи делили вес печени на общую массу тела мыши. По мере увеличения печени из-за яиц паразита ущерб хозяину возрастает, а соотношение веса печени к массе тела увеличивается.

Теория кин-отбора, согласно которой вирулентность будет выше у хозяина при конкуренции нескольких штаммов, согласуется с этими результатами. Однако, возможно, именно характеристики штаммов, а не генетическое родство, являются основными драйверами исходов при несвязанных инфекциях.

Из двух штаммов, использованных в исследовании (PR и NMRI), NMRI явно был более сильным конкурентом. У мышей несвязанная инфекция была более вирулентной, чем инфекция только PR, но не отличалась значимо от инфекции только NMRI. По сути, более жёсткий штамм продолжал работать как обычно, даже в присутствии другого штамма паразита.

Увеличение генетического разнообразия и частоты несвязанных паразитарных инфекций может создавать более вредные инфекции для людей, одновременно увеличивая продолжительность инфекций у улиток-хозяев. В совокупности это может со временем повысить общую распространённость паразита.

«Понимание взаимодействия хозяев и паразитов важно для лечения и профилактики болезни, — сказал Минчелла. — Эти выводы также могут быть актуальны для других паразитарных систем с двумя хозяевами».