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