Эволюция вирусов паразитов указывает на то, как лейшмании впервые заразили позвоночных
Ежегодно более миллиона человек в тропических странах заражаются паразитом Leishmania через укусы инфицированных москитов. У большинства развиваются обезображивающие, но не опасные для жизни кожные поражения в местах укусов. Однако если паразит распространяется на внутренние органы, это вызывает висцеральный лейшманиоз, от которого ежегодно умирает около 30 000 человек.
Стивен Беверли, профессор и глава департамента молекулярной микробиологии Медицинской школы Вашингтонского университета, изучая базовую биологию лейшманий, случайно возродил область паразитарной вирусологии. Вместе с Николя Фаселем из Университета Лозанны и другими коллегами он обнаружил, что лейшмании, инфицированные вирусом (названным Leishmaniavirus), вызывают значительно более тяжелое заболевание, чем паразиты без вируса. Другие исследователи позже показали, что вирусы у родственных паразитов, таких как Trichomonas (вызывает вагинальные инфекции) и, возможно, Cryptosporidium (вызывает диарею), также могут усугублять болезнь.
Новое эволюционное исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, предполагает, что вирусы лейшманий могли помочь паразиту инфицировать позвоночных.
Что такое вирусы паразитов?
Долгое время вирусы паразитов считались просто любопытным явлением. Однако около шести-семи лет назад данные показали, что Leishmaniavirus играет роль в болезни. Если лейшмания несёт этот вирус, заболевание протекает тяжелее, количество паразитов выше, и инфекция с большей вероятностью метастазирует.
Как вирусы паразитов усугубляют болезни?
Люди заражаются не одновременно паразитом и вирусом, а паразитом, внутри которого скрыт вирус. По-видимому, иммунные клетки убивают часть вторгшихся паразитов, высвобождая вирус. Организм запускает иммунный ответ против вируса, но при паразитарной инфекции это неправильный тип ответа. Он не убивает паразита, а, судя по всему, помогает паразиту усугубить болезнь.
Можно ли уменьшить болезнь, избавившись от вируса?
Исследователи считают, что да, и работают в двух направлениях:
- Корректировка лечения: Поскольку вирус увеличивает количество паразитов, инфицированные вирусом лейшмании хуже поддаются стандартной лекарственной терапии. Разрабатывается программа скрининга для выявления пациентов с такими паразитами, чтобы лечить их повышенной дозой препаратов.
- Излечение паразита от вируса: Найдены противовирусные соединения, эффективные in vitro. Идёт оценка их способности уничтожить вирус внутри паразитов, находящихся в организме животных (и потенциально людей).
Что показало эволюционное исследование?
Leishmania произошла от паразитов насекомых и лишь в ходе эволюции научилась заражать позвоночных и человека. Обследование семейства родственных лейшмании паразитов насекомых выявило много новых вирусов, но не обнаружило родственников Leishmaniavirus в более древних линиях. Это говорит о том, что лейшмания приобрела Leishmaniavirus примерно в то же время, когда научилась паразитировать на позвоночных.
Была обнаружена группа вирусов в паразитах насекомых, отдалённо родственных буньявирусам (часто патогенам животных). Их назвали "Leishbunyavirus" (LBV). В то время как LBV у паразитов насекомых были похожи на другие буньявирусы, у лейшманий эти вирусы претерпели значительные изменения, которые, по-видимому, также связаны с повышенной вирулентностью, но через механизм, полностью отличный от Leishmaniavirus.
Таким образом, есть две линии доказательств, указывающих на то, что с вирусами что-то произошло одновременно с переходом паразита от насекомых к позвоночным. Возможно, без этих вирусов, действовавших в глубокой эволюции, эти заболевания были бы гораздо менее тяжелыми.