Wolbachia popcorn: ударим бактерией по кровососущему гнусу! | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW | 04.11.2009

Посетите новый сайт DW

Зайдите на бета-версию сайта dw.com. Мы еще не завершили работу. Ваше мнение поможет нам сделать новый сайт лучше.

  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages
Реклама

Наука

Wolbachia popcorn: ударим бактерией по кровососущему гнусу!

Многие кровососущие насекомые, особенно в тропиках, являются переносчиками опасных болезней. Британские ученые надеются справиться с ними с помощью бактерий.

Москит - переносчик малярии

Москит - переносчик малярии

Комары, москиты и прочий кровососущий гнус не только изрядно досаждают людям, порой делая их жизнь поистине невыносимой, но нередко, особенно в южных странах, являются еще и распространителями тяжелых паразитарных инфекций вроде малярии или онхоцеркоза, известного также под названием "речная слепота".

До сих пор борьба с этими переносчиками заразы велась преимущественно химическими методами, но особого успеха не принесла. Теперь британские медики решили использовать против насекомых особые микроорганизмы. Речь идет о бактериях рода Wolbachia, которыми и так заражены примерно 20 процентов всех видов насекомых и многие виды других членистоногих.

Эти внутриклеточные паразиты обладают рядом уникальных свойств. "Инфицированные самки насекомых передают вольбахию своему потомству, - поясняет доктор Стивен Синкинз (Steven Sinkins), микробиолог Оксфордского университета. - Бактерии оказывают определенное влияние на сексуальное поведение и процессы размножения насекомых, изменяя их так, чтобы обеспечить себе широкое распространение внутри популяции".

То есть вольбахии передаются насекомыми по наследству. Примечательно, что бактерии в значительной мере сами управляют этим процессом, модифицируют его в нужном им направлении: так, например, эмбрионы насекомых, полученные в результате оплодотворения яйцеклеток неинфицированных самок инфицированным самцом, быстро дегенерируют и, как правило, погибают. Жизнеспособным оказывается преимущественно потомство инфицированных самок, которое само содержит вольбахий. Кроме того, бактерии вызывают у насекомых-хозяев партеногенез и оказывают на самцов феминизирующий эффект.

Из плодовой мушки - в москита

Британские эксперты выбрали для своих экспериментов вполне определенный вид вольбахий - Wolbachia popcorn. Необычное название объясняется тем, что нашпигованные бактериями клетки организма-хозяина становятся похожими на пакетики с воздушной кукурузой. Этот вид паразитирует на фруктовых мухах-дрозофилах (Drosophila melanogaster), причем бактерии поражают клетки не только органов размножения, но всех тканей насекомых, а главное, примерно вдвое сокращают продолжительность их жизни.

Ученым удалось искусственно инфицировать этими бактериями москитов, запустив цепочку наследственной передачи паразита потомству. Ученых особо интересовало, какой механизм приводит к ускоренной гибели насекомых-хозяев. "Мы решили выяснить, какие именно гены в организме москитов реагируют на заражение Wolbachia popcorn, - говорит Стивен Синкинз, - и обнаружили, что активизируются, прежде всего, гены иммунной системы. Они остаются чрезвычайно активными на протяжении всей дальнейшей жизни насекомого. А ведь синтез белков иммунного ответа требует большого расхода энергии. Похоже, именно это и приводит к столь значительному уменьшению продолжительности жизни москитов".

Иммунная система москитов, инфицированных вольбахией, работает с полной нагрузкой и производит антитела против любых вирусов, бактерий и паразитов, обеспечивая насекомым более короткую, но очень здоровую жизнь. Во всяком случае, такие москиты легко подавляют возбудителей инфекционных болезней, переносчиками которых они обычно являются и справиться с которыми их организм обычно не может.

Стивен Синкинз доказал это на примере филярии Банкрофта - паразитического круглого червя, вызывающего слоновую болезнь. "Личинки этой нематоды переносятся москитами, - говорит британский ученый. - Мы же показали, что в москитах, инфицированных Wolbachia popcorn, этот паразит практически не встречается".

Одним выстрелом - двух зайцев

С точки зрения эпидемиологов такой подход дает сразу два преимущества. Во-первых, гиперактивная иммунная система москитов, зараженных вольбахией, эффективно справляется с возбудителями инфекционных болезней человека. А во-вторых, вольбахия препятствует распространению тех возбудителей, которым все же удалось уцелеть в организме москита. Дело в том, что жизненный цикл этих патогенов требует двухнедельного размножения в организме москита, прежде чем они становятся действительно опасными для человека, но этих двух недель теперь у них нет: москиты, обессиленные чрезмерно активным иммунным ответом, погибают раньше.

Правда, пока речь идет лишь о лабораторных экспериментах, причем только с одним видом паразитического червя и одним видом москита. Но в ближайших планах британских ученых - опыты с возбудителем малярии и другими видами москитов и комаров.

Стивен Синкинз уверен, что Wolbachia popcorn может стать эффективным оружием в борьбе с кровососущими насекомыми и переносимыми ими тропическими болезнями: "Преимущество этого подхода состоит еще и в том, что достаточно инфицировать вольбахией лишь несколько особей, и дальше эта бактерия начнет быстро распространяться сама, - говорит Стивен Синкинз. - Когда же зараженной окажется значительная часть популяции, это не может не изменить к лучшему эпидемиологическую ситуацию. По крайней мере, мы на это надеемся".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева

Контекст