Спаривание повысило восприимчивость комаров к возбудителю малярии
Самки малярийных комаров комплекса видов Anopheles gambiae становятся более восприимчивыми к заражению малярийным плазмодием после спаривания, сообщается в PLOS Pathogens. У не спаривавшихся самок риск инфицирования существенно ниже. Таким образом, найден новый путь влияния самцов комаров на распространение малярии.
Малярия — частое заболевание человека. Его симптомы — периодические приступы лихорадки, головная боль, анемия, дыхательная недостаточность и ряд других. У людей с ослабленным иммунитетом, пожилых и детей заболевание чаще принимает тяжелую форму и приводит к смерти. По данным ВОЗ, за 2017 год малярией заболело 217 миллионов человек, а умерло от нее за тот же период 435 тысяч инфицированных.
Заболевание вызывается простейшими нескольких видов, чаще всего малярийными плазмодиями Plasmodium falciparum и Plasmodium vivax. Они проникают в клетки крови и там раз в несколько часов размножаются бесполым путем. Из-за быстрого роста их численности эритроциты разрывает, и в этот момент наиболее сильно проявляются симптомы болезни.
В кровь человека плазмодии попадают со слюной комаров из рода Anopheles, в первую очередь — Anopheles gambiae (это целый комплекс видов). Один из этапов развития малярийных плазмодиев проходит в средней кишке насекомого. Кусают человека только самки анофелесов: они пьют кровь в основном чтобы дать пищу своему потомству. В свою очередь, комар может заразиться только если укусит больного малярией. Таким образом, роль укусов в передаче инфекции очевидна. Менее очевидно, оказывает ли какое-то влияние на распространении малярии размножение самих комаров.
Прояснить этот вопрос взялись сотрудники Имперского колледжа Лондона и Института Сэнгера во главе с Марой Лявничак (Mara Lawniczak). Они измерили уровни экспрессии различных генов в клетках эпителия средней кишки у самок Anopheles coluzzii (один из видов комплекса Anopheles gambiae). Насекомых разделили на две группы: одни самки никогда не контактировали с самцами, а другие к моменту анализа активности генов уже участвовали в спариваниях.
Всем самкам после выхода из куколки давали доступ к крови с малярийными плазмодиями в ней. Через 10 дней после этого исследователи отмечали, сколько ооцист (это одна из стадий развития возбудителя малярии) оказалось в эпителии средней кишки конкретной самки. За три дня до подсчета ооцист у части самок из каждой группы секвенированием РНК определяли активность различных генов в тех же клетках.
У спаривавшихся самок в тканях средней кишки нашли больше ооцист Plasmodium falciparum, чем у тех насекомых, которые не имели доступа к самцам. Экспрессия генов там также была изменена по сравнению с контролем. Изменения напоминали таковые при воздействии на насекомое гормоном 20-гидроксиэкдизоном. Известно, что его уровень у комаров растет после употребления крови и спаривания. В последнем случае это происходит потому, что самец оставляет в половых путях самки специальную пробку с высоким содержанием этого гормона.
Поэтому ученые провели еще одну серию экспериментов, в которой самкам не давали спариваться, а вместо этого половине из них вводили 20-гидроксиэкдизон. Эта процедура меняла у комаров экспрессию почти всех тех же генов, что и контакт с самцом, притом у 96 процентов этих генов — сходным образом. Особи, которые получили порцию гормона, также несли в средней кишке больше малярийных плазмодиев, чем насекомые, которым давали зараженную кровь, но не вводили экдизон. Из этого исследователи заключили, что влияние спаривания на восприимчивость к возбудителям малярии во многом обусловлено 20-гидроксиэкдизоном.
Описанные эксперименты выявили новый путь влияния самцов малярийных комаров на распространение болезни. В данном случае это скорее хорошо, поскольку существует целый ряд стратегий борьбы с этими насекомыми, которые затрагивают именно самцов. Раньше считалось, что это уменьшит только общее количество насекомых-переносчиков, но теперь стало понятно, что отсутствие самцов может также снизить среднюю численность малярийных плазмодиев в организме самок.
Чаще всего борьба с малярией — это борьба с переносчиками возбудителей заболевания, а не с самими плазмодиями. Это верно и для ряда других заболеваний. Так, тигровых комаров Aedes aegyptii, которые переносят вирус Зика и лихорадку денге, предложили «стерилизовать» с помощью бактерии вольбахии. Кстати, тигровые комары, как и анофелесы, с меньшей вероятностью заражаются соответствующими паразитами, если не спариваются.
Светлана Ястребова
Он может влиять на развитие большой депрессии, ПТСР и нервной анорексии
Немецким ученым удалось обнаружить причинную связь синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) с такими серьезными психическими заболеваниями как нервная анорексия, большое депрессивное расстройство (БДР) и поcттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), а также суицидальными попытками. Отчет о работе опубликован в журнале BMJ Mental Health. СДВГ представляет собой распространенное расстройство нейроразвития, которое проявляется в детском возрасте и примерно в половине случаев продолжается во взрослой жизни. Им страдают примерно пять процентов детей (1–7 процентов в зависимости от критериев диагностики). Связь СДВГ с разнообразными психическими расстройствами и суицидом хорошо известна, однако она обычно расценивается как коморбидность, поскольку причинную связь в этом случае подтвердить весьма сложно. Для поиска потенциальных причинно-следственных связей Криста Майзингер (Christa Meisinger) и Деннис Фройер (Dennis Freuer) из Аугсбургского университета воспользовались методом менделевской рандомизации, в котором переменными служат генетические варианты, характерные для изучаемых состояний. В данном случае в качестве причинного фактора рассматривали СДВГ, а в качестве исходов — каждое из семи наиболее распространенных и социально значимых психических расстройств: шизофрению, биполярное расстройство, БДР, ПТСР, нервную анорексию, тревожное расстройство и как минимум одну суицидальную попытку. Связанные с этими заболеваниями генетические варианты для основного анализа авторы работы брали из результатов полногеномного поиска ассоциаций (GWAS), которые содержатся в базах данных проекта iPSYCH и Консорциума по психиатрической геномике (PGC). Сначала эти данные использовали для поиска возможных связей СДВГ с каждым из семи заболеваний, затем — для поиска потенциальных эффектов, ответственных за эти связи. Для выявления и исключения статистических выбросов применяли итеративный подход, для оценки воспроизводимости результатов анализ проводили отдельно для всех доступных GWAS (максимум двух) по каждому заболеванию. Полученные данные объединили в общий пул и рассчитывали общие и прямые эффекты СДВГ однопараметрически и многопараметрически соответственно. Генетическая предрасположенность к СДВГ оказалась независимо связана с повышенным риском нервной анорексии — отношение шансов (ОШ) 1,28; 95-процентный ДИ 1,11–1.47; p = 0,001. С БДР связь оказалась двунаправленной, причем в прямом направлении (СДВГ как причинный фактор БДР) слабее, чем в обратном (БДР как причинный фактор СДВГ) — ОШ 1,09; 95-процентный ДИ 1,03–1,15; p = 0,003 против ОШ 1,76; 95-процентный ДИ 1,50–2,06; p = 4×10−12. После введения поправки на влияние БДР и других кофакторов обнаружилась прямая причинная связь СДВГ с ПТСР (ОШ 1,18; 95-процентный ДИ 1,05–1,33; p = 0,007) и попыткой суицида (ОШ 1,30; 95-процентный ДИ 1,16–1,547; p = 2×10−5). Признаков взаимосвязи СДВГ с шизофренией, биполярным расстройством и тревожностью исследователи не выявили. Таким образом, СДВГ служит независимым фактором риска развития БДР, ПТСР, нервной анорексии и суицидальных наклонностей. В силу этого в клинической практике необходим мониторинг пациентов с СДВГ на признаки этих заболеваний, чтобы при необходимости своевременно принять меры их профилактики, пишут авторы работы. В 2020 году СДВГ стал первым заболеванием, для лечения которого в США официально одобрили видеоигру. Двумя годами позже финские, британские и французские исследователи продемонстрировали, что VR-игра может помочь в диагностике этого расстройства.