Эволюция вируса зависит от вида комара-переносчика
Исследование эволюции вируса Западного Нила в четырёх видах комаров показало, что вирус накапливает мутации в насекомых-переносчиках, которые снижают его способность к размножению при передаче птице-хозяину. Вирусы, переносимые одним из тропических видов (Culex quinquefasciatus), лучше всего сохраняли свою репродуктивную приспособленность и, следовательно, способность к распространению. Исследование, опубликованное 31 марта 2016 года в Cell Host & Microbe, может привести к новым стратегиям прогнозирования и подготовки к будущим вспышкам.
«Вирусы, переносимые членистоногими, — одни из самых сложных и устойчивых проблем общественного здравоохранения. Они обременяют человечество очень долгое время и продолжают делать это сегодня», — говорит старший автор Грегори Эбел из Университета штата Колорадо. — «Наше исследование важно, потому что мы определили один вид комаров, который, по-видимому, наиболее важен для генерации новых вариантов вируса».
Чтобы ответить на этот вопрос, команда заразила четыре разных вида комаров вирусом Западного Нила и использовала секвенирование нового поколения для характеристики вирусных популяций в различных тканях. Они обнаружили, что генетическое разнообразие вирусной популяции зависело от вида комара, причём наибольшее накопление мутаций происходило у южного домашнего комара Culex quinquefasciatus.
Мутации, накопленные во всех четырёх видах комаров, создавали компромисс для приспособленности в позвоночных хозяевах: они снижали способность популяций вируса Западного Нила выживать в клетках кожи цыплят в конкуренции с вирусами, не прошедшими через комара. Однако популяции вируса от Culex quinquefasciatus справлялись лучше, чем от трёх других видов.
В совокупности результаты показывают, что Culex quinquefasciatus может быть значительным драйвером дивергенции вируса Западного Нила и с большей вероятностью передаёт вирусы, демонстрирующие более высокую приспособленность к птицам-хозяевам. Эта информация может помочь сосредоточить усилия по эпиднадзору и прогнозированию вспышек.
«На основе нашей работы можно делать прогнозы о том, какие экологические условия могут привести к появлению более или менее приспособленного вируса Западного Нила и откуда могут появиться новые генотипы», — говорит Эбел. — «Например, большинство новых генотипов вируса Западного Нила в США, по-видимому, возникли на юге страны. Наши данные о комарах согласуются с этим, поскольку Cx. quinquefasciatus встречаются на юге и, по-видимому, с большей вероятностью генерируют новые генотипы вируса».
Исследователи планируют изучить лежащие в основе эволюционные механизмы и определить, справедливы ли аналогичные выводы для вируса Зика.
«Это важно, потому что когда происходят вспышки арбовирусов, как это происходит сейчас с Зикой, появляются огромные возможности для эволюционных изменений вируса с целью максимизации потенциала передачи», — отмечает Эбел. — «Недавно это произошло с вирусами Чикунгунья и Западного Нила. Не кажется натяжкой думать, что это может случиться и с Зикой».