Ученые показывают, как паразиты превращают болото

ПРОВИДЕНС, Род-Айленд [Университет Брауна] — Солончаки являются домом для крошечных ракообразных, называемых амфиподами, которые ведут себя сдержанно: их серо-коричневая окраска помогает им сливаться с окружающей средой, и большую часть времени они проводят, прячась под растительностью. Но когда амфиподы заражаются паразитическим червем, называемым трематодой, они становятся ярко-оранжевыми и теряют склонность бежать в укрытие при воздействии. Это странное поведение выделяет их среди хищников, а также среди учёных.

Биологи из Университета Брауна изучают амфипод уже около десяти лет. Проект начался как тренинг для студентов в сотрудничестве с научно-исследовательским институтом «Морская биологическая лаборатория». Со временем, благодаря достижениям в области молекулярной генетики, вычислительных инструментов и биомедицинских технологий, ученые-преподаватели и студенты сделали неожиданные открытия о взаимоотношениях между амфиподами и паразитическими червями, которые на них охотятся.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Ecology, исследователи Брауна представили подробный анализ молекулярных механизмов, которые позволяют паразитам манипулировать своими хозяевами, и объяснили, что происходит с биологией амфипод, что заставляет их реагировать на паразита такими разными способами.

«Описание молекулярных механизмов манипуляции важно для углубления понимания коэволюции хозяина и паразита», — сказал автор исследования Дэвид Рэнд, профессор естествознания и заведующий кафедрой экологии, эволюции и биологии организма в Брауне.

По словам Рэнд, актуальность результатов выходит далеко за рамки солончаков, особенно если рассматривать их в контексте определенных патогенов, которые заражают людей.

Хотя трематоды пищевого происхождения могут вызывать серьезные заболевания у людей, они не оказывают такого же эффекта «зомби». Система амфипод ближе к примеру малярии, отметил Рэнд, когда паразит-плазмодий переносится комаром, который служит промежуточным хозяином. Исследования показали, что комаров-переносчиков паразита больше привлекают люди, чем обычные комары.

«Это может быть примером того, как паразит манипулирует промежуточным хозяином, чтобы обеспечить собственную передачу между хостами», — сказал Рэнд. «Еще одним важным примером может быть бешенство: оно сводит инфицированных людей с ума, поэтому они кусают других и заражают следующего хозяина. Изучение молекулярных механизмов такого рода взаимодействий хозяина и паразита может иметь важные последствия для борьбы с патогенами в целом и у людей».

Взаимодействие трематод с амфиподами имеет дарвиновский смысл, говорит Рэнд: Паразиты манипулируют хозяевами, чтобы обеспечить их передачу, чтобы они могли продолжать размножаться. Они являются примером «благоразумных паразитов», которые не убивают своих хозяев сразу и никогда, давая паразитам время размножиться или переместиться к другому хозяину.

Тип манипуляций «зомби», наблюдаемый у амфипод, не является чем-то необычным в мире природы. Однако, по словам Рэнд, меньше известно о том, каким образом паразитические черви способны вызывать изменения в амфиподах, влияющие на поведение, внешний вид и иммунную функцию.