Иммунная система комаров помогает бороться с малярией

Результаты, опубликованные сегодня в журнале Science , открывают возможности для открытия новых способов предотвращения распространения малярийных паразитов среди людей и разрыва цепи передачи малярии от комаров . Атлас также станет ценным ресурсом для исследователей, пытающихся понять и контролировать другие передаваемые комарами болезни, такие как денге или вирус Зика.

Малярия – это опасное для жизни заболевание, которым страдают более 200 миллионов человек во всем мире, и только в 2018 году унесло около 405 000 смертей, большинство из которых составляли дети в возрасте до пяти лет. Это вызвано паразитами Plasmodium, которые распространяются через укусы самок комаров Anopheles. Прерывание цепочки передачи от человека к комару человеку – ключ к снижению бремени малярии.

Иммунная система комаров контролирует, как насекомое может переносить паразитов или вирусы или передавать их, однако мало что известно о конкретных типах клеток. В этом первом глубоком исследовании иммунных клеток комаров группа исследователей изучила два типа комаров: Anopheles gambiae, который передает малярию, и Aedes aegypti, переносящий вирусы, вызывающие инфекции Денге, Чикунгунья и Зика.

Используя передовые одноклеточные методы, исследователи проанализировали более 8 500 отдельных иммунных клеток, чтобы точно определить, какие гены были включены в каждой клетке, и определить специфические молекулярные маркеры для каждого уникального типа клеток. Команда обнаружила, что существует как минимум в два раза больше типов иммунных клеток, чем было замечено ранее, и использовала маркеры для поиска и количественной оценки этих клеток в кровообращении или на кишечнике и других частях комара. Затем они смогли проследить, как комары Anopheles и их иммунные клетки реагируют на заражение паразитом Plasmodium.

Доктор Джанмарко Радди, первый автор статьи из института Wellcome Sanger, сказал: «Мы провели первое в истории крупномасштабное исследование иммунной системы комаров и, используя технологию секвенирования отдельных клеток, обнаружили типы иммунных клеток и их состояния. мы также изучили комаров, инфицированных паразитом Plasmodium, и впервые смогли изучить их иммунный ответ в деталях на молекулярном уровне и определить, какие клетки и проводящие пути были задействованы».

Предыдущее исследование, проведенное командой NIH, показало, что процесс, называемый «иммунное праймирование», может ограничивать способность комаров передавать малярию, активируя иммунную систему комаров для успешной борьбы с паразитом. В этом исследовании исследователи обнаружили, что один из недавно открытых типов иммунных клеток имеет высокий уровень ключевой молекулы, необходимой для иммунного прайминга, и может участвовать в этом процессе.

Доктор Оливер Биллкер, соавтор статьи, ранее работавший в Институте Wellcome Sanger, а теперь работающий в Molecular Infection Medicine Sweden, Университет Умео, сказал: «Мы обнаружили редкий, но важный новый тип клеток, который мы назвали Megacyte, который может быть задействован. в иммунном праймировании, который, по-видимому, включает дальнейшие иммунные ответы на паразита Plasmodium. Это первый случай, когда определенный тип москитных клеток был задействован в регулировании борьбы с инфекцией малярии, и это действительно захватывающее открытие. Теперь нам нужно провести дальнейшие исследования, чтобы подтвердить это и лучше понять эти клетки и их роль».

Исследователи показали, что количество определенных типов иммунных клеток – гранулоцитов – увеличивалось в ответ на инфекцию, и показали, что некоторые из них могут развиваться в другие иммунные клетки. Они также обнаружили, что иммунные клетки в кишечнике комара и других тканях активно задействуются в кровообращении для борьбы с инфекциями после того, как они бездействуют на жировом теле комара.

Доктор Сара Teichmann, автор из Wellcome Sanger Institute, сказала: «Команда создала первый атлас комаров иммунной клетки, чтобы пролить свет на том , как системы иммунных комаров бороться с инфекциями Комары , кажется, есть сладкое пятно иммунитета к паразитам , как малярия, с достаточным иммунитетом к инфекции, которая не убивает комаров, но недостаточна для удаления паразита. Этот атлас предлагает жизненно важный ресурс для дальнейших исследований, которые могут выявить способы изменения иммунного ответа комаров, чтобы разорвать цепь болезней. передача инфекции.”