Один вид, два исхода: учёные ищут причину патогенности платяной вши
Новое исследование пытается выяснить, как один паразитический вид может приводить к двум кардинально разным исходам для своего хозяина: платяная вошь (Pediculus humanus) может передавать человеку опасные бактериальные инфекции, в то время как головная вошь (тоже Pediculus humanus) — нет.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Insect Molecular Biology.
"Болезни, переносимые платяными вшами, включают окопную лихорадку, возвратный тиф и эпидемический сыпной тиф", — сообщил профессор энтомологии Университета Иллинойса Барри Питтендри, руководивший работой. В предыдущем исследовании он и его коллеги сравнили последовательности всех белковых генов у головных и платяных вшей и установили, что они принадлежат к одному виду — несмотря на то, что платяные вши крупнее, живут в одежде, а не в волосах, и могут переносить болезни.
С начала 2000-х Питтендри сотрудничает с профессором экологической токсикологии и химии Университета Массачусетса Джоном М. Кларком в области молекулярной биологии и геномики вшей. Кларк был соавтором исследования 2012 года, и их долгосрочной целью было "понять, почему платяные вши передают бактериальные болезни, а головные — нет".
В новом исследовании группа Кларка заразила головных и платяных вшей бактерией Bartonella quintana, вызывающей окопную лихорадку. Лаборатория Питтендри затем изучила экспрессию генов у каждой группы, чтобы увидеть реакцию насекомых на инфекцию.
"Наши эксперименты показывают, что иммунная система головной вши довольно эффективно борется с бактериями, вызывающими окопную лихорадку, — сказал Питтендри. — Однако у платяных вшей иммунный ответ, похоже, не так хорош".
Исследователи обнаружили, что несколько иммунных генов регулировались по-разному у головных и платяных вшей после заражения, и инфекция прогрессировала у платяных вшей сильнее с течением времени.
"К восьмому дню после заражения головные вши убили или локализовали вторгшуюся B. quintana, тогда как бактерии всё ещё размножались и распространялись в платяных вшах", — сообщили учёные.
Команда пока не может сказать, почему иммунные реакции различаются, но Питтендри выдвигает гипотезу, что у платяной вши есть причина быть более толерантной к бактериальной инфекции.
"И у головных, и у платяных вшей внутри живут полезные бактерии, которые производят витамины, необходимые вшам для роста и выживания. Платяные вши обычно вырастают крупнее. Возможно, подавленная иммунная система позволяет им выращивать больше бактерий, производящих нужные витамины, и они становятся крупнее".
Ослабленный иммунный ответ платяной вши также позволил бы выжить в её кишечнике другим вторгающимся бактериям, в том числе патогенным для человека.
"Таким образом, платяные вши могут вырастать больше, но они также с большей вероятностью заболевают бактериями окопной лихорадки и передают болезнь людям", — заключил Питтендри.
В исследовательскую группу также входят учёные из Университета Пердью, Сеульского национального университета, Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Университета Массачусетса и отдела биологии животных Университета Иллинойса.