Малярия каждый год поражает 200 миллионов человек в мире, и в среднем 770 тысяч от нее умирают. Возбудитель болезни — одноклеточный организм (простейшее), малярийный плазмодий Plasmodium falciparum. В кровь человека плазмодий попадает при укусе комара рода Anopheles. Его жизненный цикл состоит из двух стадий. В организме человека он размножается бесполым путем в печени, а затем поступает в кровь и разрушает эритроциты. Поступающие при этом в кровь продукты жизнедеятельности плазмодия и разрушенных эритроцитов вызывают у человека приступы жестокой лихорадки. Если комар напьется крови больного человека, паразит попадает в его кишечник, в котором происходит половое размножение. Образуется ооциста, при разрыве которой несколько тысяч плазмодиев распространяются по телу комара и проникают в слюнные железы. И так далее.
Группа исследователей под руководством специалистов Лондонской школы гигиены и тропической медицины опубликовала результаты своего эксперимента в журнале PLoS ONE. Они решили экспериментально проверить предположение, что зараженные плазмодием комары начинают чаще и больше пить кровь человека. И поставили очень простой опыт.
Самок комаров Anopheles gambiae ученые инфицировали в лабораторных условиях. Для этого им давали пить кровь, в которой жили простейшие Plasmodium falciparum. Выборочно проверив некоторых особей на содержание в них плазмодия, убедились, что паразиты нашли своего хозяина и поселились в кишечнике комаров.
Затем исследователи пропитали нейлоновую губку человеческим потом и поместили ее вместе с контрольной губкой без запаха в стеклянный резервуар. В этом простейшем приборе сравнивали поведение зараженных и незараженных комаров. На губку без запаха комары практически не садились, а запах человека их привлекал. Но подсчет показал, что
зараженные плазмодием комары втрое больше времени проводили на поверхности пахучей губки, чем незараженные.
Раз их больше привлекает запах, значит, и кровь они пьют больше. Малярийному плазмодию от такого поведения сплошная выгода — ему надо из комара попасть в кровь человека, чтобы продолжить жизненный цикл.
Паразиты, таким образом, манипулируют своими хозяевами.
И это не единственный случай. Паразитизм — чрезвычайно адаптивная форма жизнедеятельности, и эти простые организмы настолько хитро устроены, что приспосабливают хозяина под себя, для своего лучшего проживания и размножения.
В данном случае паразиты каким-то образом изменяли обоняние комаров, делая их более чувствительными к запаху человека.
О том, как они это делают, авторы статьи рассуждают, упомянув предыдущие исследования. Тогда было показано, что у инфицированного комара изменяется содержание 12 белков в тканях головы. В их числе белок обонятельной системы OBR и рецептор к нему. Возможно, именно в этом кроется механизм усиления человеческой притягательности.
Ученые собираются продолжать исследования, чтобы выяснить, как зависит обоняние комаров от стадии развития малярийного плазмодия. Они собираются во время полета комара на запах при помощи микроэлектрода снимать электрическую активность с обонятельных нейронов. А также проверить свои выводы на множестве людей с разным запахом.
Практическая польза, которую может принести данное открытие для борьбы с малярией, очевидна. Выделив специфические вещества, привлекающие зараженных комаров, можно конструировать специальные ловушки.