Тайга.ифно

от 29.03.2019 г.

Оригинал статьи


Паразиты способны использовать иммунитет хозяина. Сибирские ученые поняли, как это поможет контролировать насекомых



Сибирские ученые изучили, как паразитоиды (паразиты, постепенно убивающие своих хозяев) изменяют микробиоту и иммунитет вощинной огневки, способствуя развитию грибной инфекции. В будущем это открытие поможет бороться с вредителями.

Почему это важно?

Работа сотрудников Института систематики и экологии животных СО РАН и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН показала взаимосвязь между кишечным иммунитетом и защитными свойствами покровов насекомого. В будущем результаты этого и других исследований паразитических организмов можно будет использовать для биологического контроля вредных насекомых.

Статья про исследование вышла в журнале Scientific Report, сообщает «Наука в Сибири».

Чем интересна вощинная огневка?

Вощинная огневка, или большая восковая моль (Galleria mellonella) — вредитель медоносных пчел, которая в исследовании выступила в качестве модельного объекта. Температура насекомого близка к температуре человеческого тела — около 37 °C, кроме того, его несложно содержать в лаборатории. Поэтому с огневкой сейчас работают во всем мире и используют для изучения человеческих патогенов.

Как проходило исследование?

В исследовании пчелиная огневка выступила в качестве хозяина для паразитоида габробракона (Habrobracon hebetor), который парализует жертву ядом, откладывает на ней яйца и «выращивает» личинок.

«Чтобы потомство могло питаться беспрепятственно, паразитоиду нужно понизить иммунитет хозяина таким образом, чтобы избежать вторичного заражения жертвы различными инфекциями, — говорит заведующий лабораторией экологической паразитологии Института систематики и экологии животных СО РАН Вадим Крюков. — И здесь есть проблема: у парализованного насекомого практически прекращается перистальтика кишечника, начинается дисбиоз и размножение бактерий, в том числе и условно патогенных. Эти бактерии могут вызвать разрушение стенок кишечника и проникнуть в полость тела, тогда у хозяина наступит заражение гемолимфы, и он очень быстро начнет гнить. При таком положении дел личинки паразитоида не успеют развиться».

Ученые увидели, что парализованные личинки огневки способны реагировать на размножение бактерий в кишечнике активацией кишечного иммунитета. У них возрастает уровень антимикробных пептидов, и это может предотвратить попадание бактерий в гемолимфу. Получается, сам иммунитет хозяина работает на то, чтобы личинки паразитоида могли успешно закончить свое развитие.

Когда в кишечнике у вощинной огневки происходят нарушения, его бактериальное сообщество меняется в сторону более агрессивного, но иммунитет сдерживает этот процесс, что позволяет огневке жить и «кормить» паразитоида.

Кроме того, исследователи обнаружили, что личинки восковой моли, парализованные ядом паразитоида, становятся в тысячи раз восприимчивее к паразитическим грибам. При заражении грибом парализованное насекомое может реагировать активизацией ряда ферментов и клеточного иммунитета. То есть это не безжизненный субстрат для развития паразита, а организм, способный отвечать на внедрение различных патогенов. Однако одним (условно-патогенным) инфекциям он может противостоять, а другим (более специализированным) — уже нет.

Что дальше?

Сейчас сотрудники Института систематики и экологии животных СО РАН проводят аналогичные исследования на колорадском жуке — без участия паразитоидов, зато с применением различных природных токсикантов. По словам Вадима Крюкова, в этой работе наблюдаются сходные эффекты взаимосвязи кишечника и покровов.

Подготовил Илья Кабанов