Малярийные паразиты чувствуют и реагируют на присутствие комаров для повышения передачи

Многие патогены передаются через укусы насекомых. Численность переносчиков зависит от сезонных и других колебаний окружающей среды. Статья, опубликованная 11 сентября в PLOS Pathogens, показывает, что паразиты Plasmodium реагируют на укусы комаров своих хозяев, и что эти реакции паразита увеличивают передачу комару-переносчику.

Силвен Гандон из CNRS в Монпелье (Франция) и его коллеги сначала изучили теоретическую эволюцию паразита в изменчивой среде. Используя математическую модель, они обнаружили, что когда насекомые-переносчики присутствуют лишь часть времени, «пластичные» стратегии передачи — те, что зависят от способности чувствовать и реагировать на доступность переносчика — могут превзойти постоянные стратегии, даже если эволюция первых связана с некоторыми затратами для приспособленности паразита.

Затем исследователи проверили, существуют ли такие пластичные стратегии передачи у малярийных паразитов. Как и многие другие паразиты, Plasmodium проходит фазу хронической инфекции, во время которой большинство паразитов находятся в спящей (латентной) стадии, а их количество в крови очень низкое. Однако время от времени у паразитов случаются «рецидивы». Рецидивы характеризуются увеличением количества паразитов в крови, но их причины плохо изучены. Поэтому исследователи задались вопросами: (1) могут ли укусы комаров хозяев вызывать рецидивы у Plasmodium во время хронической инфекции, и (2) связаны ли рецидивы с более высокими показателями передачи переносчику, т.е. заражения комаров.

В частности, исследователи изучили взаимодействие между Plasmodium relictum — паразитом, ответственным за большинство случаев птичьей малярии у европейских певчих птиц, — и его естественным переносчиком, комаром Culex pipiens. Они заразили домашних канареек P. relictum и проверили, могут ли укусы незараженных комаров Culex вызывать рецидивы малярии во время хронической инфекции. Они обнаружили, что количество паразитов в крови действительно регулярно увеличивалось после укусов канареек комарами. Более того, более высокая паразитарная нагрузка после укусов комаров приводила к более высокому уровню заражения комаров.

Исследователи резюмируют: «В соответствии с нашими теоретическими предсказаниями, мы показываем, что P. relictum обладает способностью усиливать собственную передачу во время хронической фазы инфекции у позвоночных после воздействия укусов комаров». И хотя вклад пластичной передачи в малярию человека еще предстоит определить, исследователи предполагают, что лучшее понимание таких стратегий может в конечном итоге улучшить борьбу с малярией.

Кроме того, они утверждают, что «поскольку многие другие патогены, включая вирус простого герпеса, Mycobacterium tuberculosis и ВИЧ, также чередуют острые и латентные фазы, лучшее понимание экологических детерминант, а также эволюционных сил, управляющих рецидивами паразитов, представляет не только академический интерес: оно также остро необходимо для повышения эффективности стратегий общественного здравоохранения».