Лейшмании сделали запах зараженных собак привлекательным для москитов

Запах собак, зараженных висцеральным лейшманиозом, кажется самкам москитов более привлекательным. Как установили специалисты из Великобритании, возбудители инфекции манипулируют биохимией хозяина, приманивают кровососущих насекомых и тем самым повышают шансы продолжить свой жизненный цикл. Ранее похожий механизм был обнаружен у малярийного плазмодия. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала PLoS Pathogens.

Многие паразиты и возбудители инфекций распространяются с помощью кровососущих членистоногих, например, комаров или клещей. Нередко эти существа прибегают к необычным уловкам, которые повышают их шансы успешно замкнуть жизненный цикл. Так, возбудитель тропической малярии Plasmodium falciparum делает запах зараженных им людей более привлекательным для комаров Anopheles gambiae, основного переносчика этой болезни.

Биологи Джеймс Хэмилтон (James G. C. Hamilton) и Моника Станик (Monica E. Staniek) из Ланкастерского университета решили выяснить, способны ли изменять запах хозяина другие опасные паразиты — простейшие из рода Leishmania, возбудители лейшманиозов. Исследователи сосредоточили внимание на виде Leishmania infantum, который вызывает зоонозный висцеральный лейшманиоз, в основном в Южной Америке и Средиземноморье. Естественным резервуаром данного паразита являются псовые, в том числе собаки (Canis lupus familiaris), а переносчиками — москиты. Например, в Южной Америке Le. infantum заражает людей при укусе самок москитов Lu. longipalpis.

Хэмилтон и Станик отправились на восток Бразилии, в местность, где доля зараженных лейшманиозом собак особенно велика и достигает 33,8 процента. Здесь они взяли образцы крови и шерсти у 133 домашних собак — с разрешения их хозяев. С помощью анализа крови авторы смогли разделить собак на здоровых и инфицированных Le. Infantum. Шерсть пятнадцати особей из каждой группы использовали, чтобы выделить экстракт запаха.

На следующем этапе исследователи провели эксперимент с участием москитов Lu. longipalpis из колонии, которая живет в Ланкастерском университете и происходит от особей, пойманных в Бразилии. Ученые воспользовались ольфактометром — трубкой в виде буквы Y. В одно из верхних ответвлений трубки Хэмилтон и Станик помещали фильтровальную бумагу, пропитанную запахом зараженной лейшманиозом собаки, а во вторую — бумагу с запахом здорового животного. Затем в основание прибора сажали москита и фиксировали, в какое из ответвлений он направится.

В общей сложности в эксперименте поучаствовали 80 самок и 80 самцов Lu. longipalpis. На каждой особи протестировали 15 пар здоровых и зараженных собак. Часть опытов были слепыми, то есть экспериментатор не знал, в каком ответвлении находится бумажка с тем или иным запахом.

Проанализировав полученные результаты, Хэмилтон и Станик пришли к выводу, что запах инфицированных лейшманиями собак привлекает самок москитов значительно сильнее, чем запах здоровых животных (p<0,001). При этом москиты-самцы с одинаковой охотой летели на запах зараженных и здоровых от инфекции особей (p=0,722). Уровень паразитарной нагрузки не повлиял на интерес москитов к запаху собак.

В дополнительном эксперименте авторы предложили москитам сделать выбор между экстрактом запаха здоровой собаки в гексановом растворителе и самим этим растворителем. Как самцы, так и самки, проявляли больше интереса к запаху собак (p<0,001 для обоих полов).

Таким образом, Le. Infantum действительно манипулирует биохимией хозяина, чтобы привлечь москитов-переносчиков. Хэмилтон и Станик отмечают, что похожие результаты были получены в экспериментах с сирийскими хомячками (Mesocricetus auratus) — однако, в отличие от собак, эти грызуны не являются естественным резервуаром висцерального лейшманиоза.

Авторы полагают, что различия в реакции самцов и самок Lu. longipalpis на запах зараженных собак могут быть связаны с брачным поведением этих насекомых. Самцы данного вида москитов находят собаку или другое животное и собираются около него в ожидании партнерш. Самки, привлеченные феромонами самцов и запахом потенциальной жертвы, находят себе пару, пьют кровь и улетают. По мнению Хэмилтона и Станик, до спаривания самки кормятся в основном на зараженных животных, поскольку их запах кажется им более приятным. Однако самцы чаще собираются около здоровых особей (потому что инфицированные собаки интересуют их не сильнее обычных, а доля первых в популяции меньше). Таким образом, привлеченная самцами самка с высокой вероятностью передаст лейшманий от зараженных собак здоровым и поможет паразиту продолжить жизненный цикл.

По некоторым данным, Le. Infantum проник в Южную Америку из Средиземноморья относительно недавно, после колонизации континента европейцами. Это значит, что паразит научился манипулировать поведением Lu. longipalpis относительно недавно. Авторы намерены выяснить, способен ли он делать запах собак более привлекательным для москитов Phlebotomus perniciosus из Старого Света. Кроме того, в планах Хэмилтон и Станик проверить, можно ли использовать запах зараженных животных, чтобы приманивать самок Lu. longipalpis в ловушки с инсектицидами и тем самым контролировать численность данного вида.

Недавно исследователи выяснили, что при заражении лейшманией макрофаги кожи активируются выгодным ей способом. Это происходит благодаря обмену сигналами с эозинофилами которые поддерживают «выбор» макрофагов при помощи секреции интерлейкина 4 и интерлейкина 13.

Сергей Коленов