Паразитическая оса помогает в борьбе с болезнями, переносимыми комарами
Ученые из Университета Джорджии изучают паразитическую осу, чтобы понять, как возбудители болезней, переносимых комарами (например, малярии и вируса Зика), уклоняются от иммунной системы насекомых-хозяев, что позволяет им заражать других животных, включая людей.
В статье, опубликованной в журнале PLOS ONE, исследователи Кевин Кларк и Деннис Филлипс с помощью программного обеспечения выявили сеть белков, которые формируют иммунный комплекс у комаров и гусениц.
Этот комплекс обнаруживает патогены и рекрутирует ферменты и белки на их поверхность для уничтожения. Однако некоторые возбудители способны избегать иммунного ответа насекомого, размножаясь внутри хозяина и иногда заражая людей.
Для лучшего понимания этого процесса ученые исследовали паразитическую осу из Австралии, которая откладывает яйца в гусениц вместе с вирусом, подавляющим иммунитет. Они показали, что специфический белок этого вируса нарушает формирование иммунного комплекса у гусеницы тутового шелкопряда (Bombyx mori).
"Знание того, как оса использует этот белок для уклонения от обнаружения гусеницей, значительно повысит нашу способность понимать, как другие патогены уклоняются от иммунной системы насекомых-переносчиков болезней, таких как комары", — заявил соавтор статьи Кевин Кларк.
Одним из ключевых защитных процессов у насекомых является меланизация, аналогичная процессу загара у человека под солнцем. У насекомых меланин покрывает поверхность патогена, но до сих пор механизм этого был неизвестен.
"У насекомых очень сложные иммунные системы. Меланизация — лишь один аспект широкого арсенала компонентов, которые насекомые используют для борьбы с патогенами", — отметил Кларк.
Исследователи не только показали, что иммунный комплекс содержит ферменты для производства меланина на поверхности патогена, но и обнаружили:
- Фермент, сигнализирующий об активации гемоцитов (аналог лейкоцитов у человека), которые поглощают бактерии, вирусы и атакуют паразитов.
- Белки свертывания крови в иммунном комплексе, которые помогают захватывать патогены.
"Иммунные ответы должны происходить только в месте проблемы. Рецепторы распознавания образов в иммунном комплексе обеспечивают эту точную локализацию", — пояснил Кларк.
Ученые называют свою работу фундаментальным исследованием, ключевым для понимания того, как патогены уклоняются от иммунитета насекомых и передаются людям.
"Без глубокого понимания работы иммунной системы хозяина мы не можем полностью понять, как болезни переносятся насекомыми. Чем лучше мы понимаем иммунную систему насекомых, тем лучше мы понимаем, как малярия, вирус Зика и другие патогены человека избегают иммунной системы хозяина и передаются нам".