Исследователи случайно обнаружили бактерию, естественным образом присутствующую в кишечнике комаров, которая подавляет рост паразита, вызывающего самую смертельную форму малярии. Маловероятно, что эти бактерии вызовут устойчивость, но их можно легко внедрить в полевые условия в качестве дополнения к существующим стратегиям искоренения малярии.
Переносимая комарами малярия вызывается пятью простейшими паразитами, включая Plasmodium falciparum будучи самым смертоносным среди них и наиболее распространенным на африканском континенте. В отличие от своих простейших родственников, P. фальципарумпоражает все типы эритроцитов, от незрелых молодых клеток до старых. При отсутствии лечения P. falciparum малярия может привести к тяжелому заболеванию и смерти в течение 24 часов.
Воздействие малярии хорошо известно, однако в снижении смертности от этой болезни достигнут незначительный прогресс. Согласно последнему отчету Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2022 году было зарегистрировано 249 миллионов случаев малярии по сравнению с 244 миллионами в 2021 году. Теперь исследователи случайно обнаружили бактерию, которая предотвращает P. фальципарумпаразита от развития у самок комара, переносчика малярии.
Изучая колонию комаров в рамках исследований по разработке новых лекарств для GlaxoSmithKline (GSK), исследователи заметили, что их становится все труднее заразить <Я> П. фальципарум. Внимательно изучив комаров и среду их размножения, они обнаружили, что насекомые являются носителями симбиотического бактериального штамма под названием Delftia tsuruhatensis TC1, который замедляет рост простейших в кишечнике комара, где они обычно развиваются, прежде чем попасть в слюнные железы.
Чтобы изучить возможность блокирования передачи малярийных паразитов у других комаров, исследователи выполнили лабораторные эксперименты, давая D. tsuruhatensis TC1 самкам комаров с последующим употреблением крови, инфицированной Plasmodium. Обычно наблюдается в кишечнике в небольшом количестве, количество D. цурухатенсисTC1 увеличился примерно в 100 раз после употребления крови и наблюдался у всех комаров. После проглатывания P. falciparum ингибировал образование ооцист на 73%, останавливая развитие как минимум на 16 дней после колонизации и, возможно, на всю жизнь комара. Только 33% мышей были инфицированы при укусах комаров-переносчиков бактерий.
Присутствие D. цурухатенсисTC1 не повлиял на продолжительность жизни насекомых, и они по-прежнему производили одинаковое количество яиц. И это не оказало существенного влияния на скорость их кровопотери. Бактерии не попали в питатель при D. tsuruhatensis Комары, инфицированные TC1, питались кровью, что позволяет предположить, что D. tsuruhatensis TC1 не может передаваться человеку через укус.
Молекулярный анализ показал, что действие бактерии обусловлено выработкой активной молекулы под названием гарман, которая, как обнаружили исследователи, может всасываться через внешнюю поверхность насекомого (кутикулу) и посредством пищеварения.
Полевые исследования, проведенные в Буркина-Фасо, Западная Африка, показали, что комары, заразившиеся бактериями в полевых условиях, были столь же (или даже более) эффективно колонизированы D. tsuruhatensis TC1 как комары, выращенные в лаборатории. Полевые исследования в сочетании с математическим моделированием показывают, что D. tsuruhatensis TC1 потенциально может использоваться в сочетании с существующими стратегиями по улучшению усилий по искоренению малярии.
Кроме того, поскольку бактерия не является генетически модифицированной и является частью нормальной микробиоты комаров, насекомые вряд ли разовьют к нему устойчивость.
«Идентификация бактерий, которые предотвращают развитие стадий паразита, возникающих у комаров, не влияя на них, представляет собой новый подход с очень малой вероятностью развития устойчивости, поскольку не наносит вреда комарам», — сказал Альфонсо Мендоса-Лосана, один из соавторов исследования. «Кроме того, это негенетически модифицированные бактерии, что позволяет быстро внедрить их в полевые исследования».
Результат исследования был опубликован в журнале Science.
