Новое исследование американских учёных из Мэрилендского университета показало, что плодовые мушки, а именно фруктовые дрозофилы (Drosophila melanogaster), обладают устойчивостью к некоторым патогенам, опасным для человека. Речь идёт о грибковых инфекциях, а также бактериях, опасных для человека.
Напомним, что дрозофила фруктовая является одним из модельных организмов, на которых очень удобно изучать вопросы, касающиеся здоровья человека. Более 70% генов, вызывающих заболевания у людей, имеют и плодовые мушки. Эти создания живут около десяти дней, однако они невероятно плодовиты, что позволяет учёным изучать черты многих поколений. Это даёт возможность понять генетическую основу конкретных и общих факторов иммунной системы и выявить индивидуальные различия в устойчивости к болезням.
Многие другие исследования уже доказали, что выводы, которые учёные получают в работе с плодовыми мушками, затем оказываются справедливы и для человека. Кроме того, авторы полагают, что исследование дрозофил поможет в будущем найти новые методы борьбы с другими насекомыми, например, комарами, которые сегодня являются переносчиками малярии, лихорадки Зика и других опаснейших заболеваний.
В ходе новой работы специалисты наблюдали за устойчивостью фруктовых дрозофил к патогенному грибку Metarhizium anisopliae, а также смертельно опасной бактерии, известной как синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa).
Повышенное сопротивление к патогенам оказалось обусловлено генетически. При этом устойчивость к грибку была изменчива у разных особей и коррелировала с устойчивостью к бактериям. Но самым любопытным оказался тот факт, что различные генетические варианты защиты были связаны с качеством сна насекомых, а также чувствительностью к стрессу или голоданию.
"Мы обнаружили, что мушки, устойчивые к грибку, были также устойчивы и к бактериям. А наибольшую сопротивляемость показали дрозофилы, которые имели тенденцию много спать. Мы предполагаем, что частая дремота укрепляет иммунную систему мушек и позволяет им лучше справляться с болезнями в период бодрствования", — рассказал ведущий автор исследования профессор Рэймонд Леджер (Raymond Leger).
Кроме того, оказалось, что некоторые из дрозофил имеют варианты генов, которые значительно повышают устойчивость как к грибку, так и к бактериям. Эти варианты встречаются крайне редко, а значит, они несут негативные последствия и не являются эволюционно выгодными, иначе они распространились бы с течением времени у всей популяции, заключают авторы.
"Вывод о том, что мушки, устойчивые к грибку, также устойчивы к бактериям, был удивительным, потому что некоторые компоненты иммунной системы мушек управляют бактериями, в то время как другие компоненты отвечают за грибки, как это происходит у людей", — отмечает соавтор работы Джонатан Ван (Jonathan Wang).
По его словам, до начала работы у команды было предположение, что дрозофилы нашли некий компромисс и приобрели устойчивость к одному патогену за счёт устойчивости к другому. На деле же оказалось, что плодовые мушки обладают двойной резистентностью, и это означает, что гены, регулирующие физиологические факторы, играют большую роль, нежели гены, отвечающие непосредственно за устойчивость к болезням. Это отправная точка для дальнейших исследований в этой направлении, заключают авторы работы.
Научная статья по итогам исследования американских учёных опубликована в журнале PLOS Pathogens.
Тем временем другая команда обвинила мух в распространении бактерий, устойчивых даже к самым "убойным" антибиотикам.
Впрочем, мух цеце и кровососущих насекомых можно использовать и на благо науки: например, для сбора данных о новых опасных паразитах, бактериях и вирусах.
