Вирусы делают нас привлекательнее для комаров

Для передачи флавивирусов, к которым относятся вирусы Зика и лихорадки денге, необходимо, чтобы комары-гематофаги обнаружили зараженное млекопитающее, укусили его и так же через укус передали вирус другому млекопитающему. Ученые из Китая и США показали, что флавивирусы могут изменять кожную микробиоту хозяина, делая запах кожи привлекательным для комаров. Также они идентифицировали конкретное химическое вещество, которое служит аттрактантом для насекомых, и научились управлять его продукцией с помощью известного лекарства от акне.

Ранее было показано, что люди, зараженные малярией, чаще подвергаются укусам комаров из-за повышенной выработки летучих аттрактантов. Исследователи решили проверить, дает ли похожий эффект заражение флавивирусами. Для экспериментов они использовали трехкамерную систему. Шестьдесят самок комаров Aedes aegypti были выпущены в центральную камеру. Оттуда они свободно могли попасть в одну из ловушек, расположенных по обеим сторонам камеры. В каждую из двух боковых камер помещали трех мышей, нокаутных по рецепторам интерферонов I и II типа (такие мыши используются для моделирования инфекций вирусами Зика и денге). В одной боковой камере находились здоровые мыши, в другой — зараженные вирусом Зика. Воздух из камер подавался в ловушки.

На 0-й и 2-й дни после заражения в каждую из ловушек попало одинаковое количество комаров. На 4-й и 6-й дни количество комаров в ловушке рядом с зараженными мышами было больше, чем в ловушке рядом с неинфицированными мышами (70% против 30%). Аналогичные результаты были получены в эксперименте с мышами, зараженными вирусом денге. Когда ученые поставили фильтр запахов между камерами с животными и ловушками для комаров, весь эффект пропал. Это означает, что предпочтение появляется у комаров только из-за особенного летучего аттрактанта, а не из-за температуры тела или особенностей поведения грызунов.

Чтобы выяснить, почему комары предпочитают инфицированных хозяев, ученые проанализировали летучие вещества, которые выделяют тела инфицированных мышей и людей. Виновником привлечения москитов оказался ацетофенон. Это соединение — продукт жизнедеятельности многих бактерий кожных покровов. Его также его можно найти в некоторых фруктах и сырах.

Далее ученые секвенировали РНК клеток кожи мышей, зараженных вирусами. Выяснилось, что флавивирусы устанавливают контроль над уровнем RELMα, ключевого белка, регулирующего состав микробиома кожи. В норме RELMα держит под контролем бактерии, продуцирующие ацетофенон, но так как вирусы подавляют экспрессию белка, такие бактерии начинают интенсивно размножаться на теле хозяина.

Проанализировав литературу, посвященную RELMα, ученые решили проверить, может ли изотретиноин (13-цис-ретиноевая кислота) — производное витамина А, которое используется как лекарство от прыщей, — подавлять выработку ацетофенона. Эксперимент был прост: мышам вводили изотретиноин перорально и повторяли эксперименты с комарами и ловушками. Прием изотретиноина с пищей у животных, инфицированных флавивирусами, снижал продукцию ацетофенона за счет изменения состава бактерий-комменсалов на коже хозяина. В итоге комары переставали проявлять большую активность по отношению к зараженным мышам.

В будущем исследователи планируют вводить изотретиноин пациентам с лихорадкой денге, чтобы снизить вероятность передачи вируса с москитами. Это не поможет вылечить уже зараженных пациентов, но, вероятно, станет эффективной мерой контроля над эпидемиями.

В настоящее время рассматриваются разные способы борьбы с инфекциями, переносимыми комарами. Например, создание комаров, устойчивых к вирусам, с помощью генной инженерии.