Насекомые передают заболевания, когда, исследуя кровеносные сосуды, они вводят слюну вместе с вирусными, бактериальными или паразитарными патогенами в кожу млекопитающих-хозяев. Исследование на мышах, опубликованное 16 июня 2016 года в журнале PLOS Pathogens, предполагает критическую роль слюны комаров в исходе инфекции вирусом денге.
В тропических регионах комары Aedes переносят вирус денге (DENV), а также другие близкородственные вирусы, такие как вирус Зика. DENV ежегодно заражает почти 400 миллионов человек. Есть четыре типа DENV. Их называют серотипами 1-4, потому что после заражения люди имеют разные профили антител в сыворотке крови, возникающие в результате специфических иммунных ответов на каждый из четырех типов вирусов.
DENV может вызвать тяжелое заболевание, особенно у людей, которые ранее подвергались воздействию другого серотипа вируса. У таких пациентов явление, называемое "антитело-зависимое усиление" (ADE), во время которого антитела, которые были созданы во время первого заражения, связываются, но не уничтожают немного другой новый заражающий вирус, а вместо этого способствуют его заражению иммунных клеток. В результате более высокая вирусная нагрузка у пациентов вызывает более серьезные симптомы заболевания или даже смерть.
Известно, что слюна комаров модулирует передачу некоторых патогенов, переносимых насекомыми, и влияет на иммунные реакции хозяина, но ее роль в развитии болезни денге до конца не изучена. Чтобы исследовать это, Майкл Шмид и Ева Харрис из Калифорнийского университета в Беркли, США, вместе с коллегами изучали мышей, инокулированных только DENV или экстрактом DENV плюс из слюнных желез комаров.
Исследователи использовали мышей, которые были восприимчивы к инфекции DENV через кожу, и привили количества вируса и слюны, которые, как считается, напоминали фактические количества, перенесенные во время укуса комара. Некоторым мышам были привиты антитела, связывающиеся с различными серотипами DENV, тогда как вторая группа была наивной, то есть у них не было никаких антител против DENV.
Среди мышей, имевших антитела, я.е., во время инфекции, усиленной антителами, исследователи обнаружили, что добавление экстракта слюны вызывает более тяжелое заболевание, чем один вирус. Напротив, экстракт слюны не влиял на тяжесть заболевания и симптомы у неопытных мышей. Исследователи также сообщают, что слюна увеличивает инфекцию иммунных клеток кожи DENV и усиливает миграцию иммунных клеток в соседние лимфатические узлы, что может способствовать распространению болезни по всему телу.
Они также заметили, что слюна комаров увеличивает проницаемость (i.е., неплотность) эндотелиальных клеток, выстилающих кровеносные сосуды. Они разработали эксперимент для изучения проницаемости и обнаружили, что присутствие слюны позволяет маркерам вытекать из кровеносных сосудов в месте инъекции в окружающие ткани в ухе. То же самое предположительно верно и для инфекции DENV в присутствии слюны комаров.
В заключительной серии экспериментов исследователи удалили кожу вокруг места передачи вскоре после инокуляции. Это предотвратило тяжелое заболевание после инфекции, усиленной антителами, когда был инокулирован только вирус, но защитный эффект операции был потерян, когда также присутствовала слюна. Это говорит о том, что слюна комара способствует более быстрому и / или более широкому распространению вируса от места инъекции.
Исследователи предполагают, что, "за счет нарушения функции эндотелиального барьера в коже экстракт слюнной железы комара может увеличить доступ DENV к усилению антител в сыворотке, увеличить распространение инфекционных комплексов вирус-антитело, усилить инфекцию в системных тканях и, таким образом, усугубить патогенез денге во время ADE".
Основываясь на своих выводах, они призывают "Таким образом, при разработке вакцин и лекарств против лихорадки денге необходимо учитывать слюну комаров и повышение уровня антител", и конкретно предполагаем, что "животные модели денге и доклиническая валидация кандидатов вакцины против денге должны оцениваться в сочетании с присутствием слюны комаров и усиливающих антител".
В более широком смысле исследователи называют "для дополнительных исследований патогенов, переносимых членистоногими, переносчики которых имеют схожие стратегии кровоснабжения и могут также нарушать функцию эндотелиального барьера".