Борьба с болезнями, передаваемыми комарами, с помощью бактерий

«Вольбахия присутствует примерно в 50 процентах всех насекомых», – сказала Бет Макгроу, профессор энтомологии Университета Пенсильвании, проводившая это исследование. "Интересно, что он не присутствует в некоторых основных переносчиках комаров (насекомых-переносчиков патогенов). После того, как исследователи поместили Wolbachia в комаров, они обнаружили, что, что довольно интересно, Wolbachia эффективно вакцинирует комаров, предотвращая размножение вирусов."

Вирус денге, передаваемый комарами Aedes aegypti, ежегодно поражает миллионы людей. Симптомы включают жар, ломоту в теле и тошноту, хотя более тяжелая версия, известная как геморрагическая лихорадка денге, может быть фатальной.

В тропиках и субтропиках, где Ae. aegypti, в настоящее время проводится несколько крупных выпусков Wolbachia, чтобы проверить, может ли Wolbachia снизить частоту заболеваний человека.
В статье, опубликованной сегодня в Virus Evolution, МакГроу и ее команда сообщают, что вирус денге не смог развить устойчивость к Wolbachia в контролируемых лабораторных экспериментах. Эти результаты показывают многообещающую долгосрочную эффективность Wolbachia после выпуска в полевые условия.

"Я постоянно удивляюсь Вольбахии", – сказал МакГроу. "Я думал, что мы получим варианты денге, которые разовьют сопротивление. Wolbachia справляется с контролем репликации вируса в клетках лучше, чем я ожидал."
Исследователи взяли вирус денге и инфицированные клетки комаров, которые либо имели вольбахию, либо не содержали бактерий. Через пять дней они собрали вирусы, которые были выпущены из клеток, и использовали их для заражения свежих клеток.

«Денге захватывает механизмы клеток-хозяев, делает множество копий самой себя, а затем дает почки или вырывается из клетки», – объяснил МакГроу.
После девяти раундов передачи вируса через клетки комаров команда обнаружила, что количество выпущенного вируса было стабильным в клетках, свободных от вольбахии.

Однако в присутствии Wolbachia уровни вируса падали, а в некоторых случаях полностью исчезали.
Вирусы денге, выращенные с Wolbachia, также были менее эффективны при заражении клеток комаров и имели пониженную способность к репликации по сравнению с вирусами, выращенными без бактерии.

Хотя это хорошая новость для борьбы с денге и другими болезнями, передаваемыми комарами, исследователи отмечают, что у исследования есть ограничения. Исследователи использовали клетки комаров, которые могут не отражать то, что происходит внутри насекомого. А за пределами лаборатории, где популяции комаров намного больше, у вируса может быть больше возможностей выработать устойчивость к вольбахии.
«Я думаю, что наше исследование предполагает, что эволюция устойчивости вируса к Wolbachia является сложной задачей», – сказал МакГроу. "Я не думаю, что это гарантия того, что вирус не будет развиваться в полевых условиях, потому что естественная система намного сложнее.

Настоящий эксперимент проводится прямо сейчас в полевых условиях, потому что Wolbachia была выпущена в сообщества в Австралии, Индонезии и Бразилии, среди других. Мониторинг в зонах распространения будет необходим для проверки появления устойчивости у вируса."
Другие методы борьбы с лихорадкой денге в значительной степени оказались безуспешными. Потому что Ae. aegypti активен в течение дня, надкроватные сетки неэффективны для уменьшения укусов комаров.

Распыление инсектицидов для борьбы с комарами и удаление мест размножения в стоячей воде также было трудно осуществить в городских условиях, где процветают комары.

Вольбахия – привлекательный вариант борьбы, поскольку она блокирует репликацию многих болезнетворных вирусов. Он также самораспространяется из-за любопытного эффекта, когда самцы комаров, содержащие вольбахию, не могут успешно размножаться с самками, свободными от вольбахий. По словам Макгроу, это означает, что эти самцы препятствуют размножению самок, свободных от вольбахии.

Поскольку бактерия передается от матери к потомству, в каждом поколении последовательно появляется больше комаров, содержащих Wolbachia.
Исследователи до сих пор не уверены, как именно Wolbachia снижает репликацию вируса в комарах.

«Мы думаем, что это может быть связано с конкуренцией между Wolbachia и вирусом за физическое пространство (внутри клетки) или за питание, которое им обоим нужно от комара», – сказал МакГроу. "Или может быть, что Wolbachia повышает иммунитет комара. Существует целый ряд теорий, ни одна из которых не удовлетворяет полностью."

Оставьте комментарий