Неожиданный маневр: почему мухи включают резервную защиту
Ученые выяснили, как иммунитет дрозофилы борется с разными патогенами.
Иллюстрация моделирования активации врожденного иммунного ответа у взрослой мухи. В) Инструмент для заколки мух, Г) Муха, зараженная Micrococcus luteus, под наркозом. Источник: Заур Качаев
Оказалось, что даже если бактерия или гриб обычно включают только один защитный путь (Toll), клетки мухи могут задействовать и второй (IMD). Это как если бы у вас была одна тревожная кнопка, но в экстренной ситуации срабатывали сразу две.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Invertebrate Pathology.
Раньше считалось, что:
- Toll-путь включается при атаке грамположительных бактерий (у них толстая клеточная стенка).
- IMD-путь реагирует на грамотрицательных бактерий (у них дополнительная мембрана).
Но теперь ясно: некоторые патогены могут запускать оба пути сразу, усиливая защиту.
Эксперименты проводили на клетках дрозофилы, заражая их разными бактериями и грибами.
Самый сильный эффект дала грамположительная бактерия Micrococcus luteus — она так активно включала оба пути, что ученые предположили: у нее уникальная клеточная стенка, которая «обманывает» иммунную систему.
Когда убрали белок Relish (ключевой для IMD-пути), защита резко ослабла. Это подтвердило, что оба механизма работают вместе.
Наши данные показывают, что иммунитет насекомых гибче, чем мы думали. Некоторые патогены умеют переключаться между путями, и это важно для понимания защиты не только дрозофил, но и других насекомых, — говорит Заур Качаев, руководитель исследования.
Теперь ученые хотят выяснить, как иммунный ответ связан с гормонами. Уже известно, что если заранее активировать гормональную систему, защита от бактерий работает лучше.
Эти знания помогут бороться с вредителями сельхозкультур — например, точечно воздействовать на их иммунитет, не вредя растениям.
Это не просто «еще одна статья про мух». Вот что тут ценного:
- Сельское хозяйство. Если понять, как насекомые защищаются, можно создать препараты, которые будут блокировать их иммунитет — например, у колорадского жука или саранчи. Без вреда для растений.
- Медицина. У людей тоже есть врожденный иммунитет, и некоторые механизмы похожи. Возможно, открытие поможет понять, почему наши клетки иногда перегружают защиту (как при цитокиновом шторме).
- Биотехнологии. Если научиться «перепрограммировать» иммунный ответ, можно создавать устойчивые к болезням штаммы полезных насекомых — например, пчел.
Ранее ученые подсмотрели, как дерущиеся дрозофилы фокусируются на противнике.
