Мужские особи комаров способны пить кровь и передавать вирусы
В условиях обезвоживания они способны кусать позвоночных животных и людей, а также переносить опасные патогены, такие как вирус Западного Нила.
В медицинской энтомологии долгое время господствовал фундаментальный принцип: самки и самцы комаров питаются совершенно по-разному. Самкам кровь необходима для созревания яиц, тогда как самцы, согласно классической парадигме, питаются исключительно растительными сахарами. Исследование, опубликованное на сервере препринтов bioRxiv, ставит эту догму под сомнение: оказалось, что в стрессовых условиях самцы способны пить кровь и, вероятно, участвовать в передаче возбудителей болезней.
Обезвоживание как триггер
Сначала сотрудники Университета штата Пенсильвания и других центров зафиксировали спонтанное кровососание у самцов Culex tarsalis в лаборатории. Целенаправленные эксперименты показали, что ключевым фактором, запускающим такое поведение, является обезвоживание. Когда самцов на 24 часа лишали доступа к воде и сахарному раствору, они начинали проявлять интерес к крови.
«Ни один самец, содержавшийся в стандартных условиях, не воспользовался мембранным кормителем, тогда как 44 из 163 обезвоженных самцов это сделали», — сообщают авторы.
В контрольной группе такого поведения не наблюдалось.
Датчик влажности Ir93a
Чтобы понять нейробиологическую основу явления, исследователи использовали генетически модифицированных самцов Aedes aegypti с делецией гена Ir93a, кодирующего рецептор, чувствительный к влажности. У мутантов обезвоживание не вызывало повышенного интереса к крови.
«CRISPR-делеция гена Ir93a полностью устраняет у самцов поиск крови на фоне обезвоживания», — констатируют авторы.
Таким образом, способность ощущать дефицит влаги напрямую определяет возникновение кровососания у самцов в стрессовой ситуации.
От прокола кожи до полноценной порции крови
В экспериментах с добровольцами обезвоженные самцы четырёх видов (Cx. tarsalis, Cx. quinquefasciatus, Ae. aegypti, Ae. notoscriptus) активно садились на кожу и пытались прокусить её. Один самец Cx. tarsalis успешно проколол кожу на запястье, вызвав лёгкую иммунную реакцию. Когда же самцам дали доступ к небольшой открытой ранке на руке, один из них напился крови. Аналогичный тест с Anopheles stephensi и лабораторной мышью тоже удался: один из девяти переживших обезвоживание самцов получил полноценную порцию крови. Эти наблюдения опровергают распространённое утверждение, что ротовой аппарат самцов анатомически не способен прокалывать кожу позвоночных.
Способность к передаче вируса
Самцов Cx. tarsalis дополнительно кормили кровью, инфицированной вирусом Западного Нила. Инфицированные самцы не только сохраняли вирус в организме, но и выделяли его со слюной.
«Мы показали, что и самки, и самцы Cx. tarsalis способны заражаться, реплицировать и трансмитировать вирус при укусе», — пишут авторы.
У самок титры вируса в организме были выше, что, вероятно, связано с большим объёмом крови, но уровень вируса в слюне на 7-е и 14-е сутки после заражения у обоих полов статистически не различался.
Подтверждение в естественных условиях
Теория получила подтверждение в поле. У самцов, случайно попавших в ловушки в Техасе (США) и на Майорке (Испания), в кишечнике была обнаружена ДНК позвоночных животных.
«Трое из четырёх пойманных самцов Cx. quinquefasciatus дали положительный сигнал на ДНК позвоночных», — отмечается в работе.
Генотипирование показало, что техасские комары питались кровью собак, а майоркинский экземпляр — кровью человека. Таким образом, кровососание самцов происходит и в природе.
Эпидемиологические последствия
Полученные данные заставляют пересмотреть роль самцов в циркуляции патогенов. Ранее их вклад считался косвенным — влияние на физиологию самок или вертикальная передача вирусов. Теперь возникает гипотетическая возможность прямой передачи возбудителя при укусе или питании инфицированного самца на открытой ране.
«Наше исследование указывает на крайние, но реальные сценарии, в которых самцы комаров могут быть вовлечены в передачу патогенов напрямую», — заключают авторы.
Это особенно важно для программ контроля численности комаров, основанных на массовом выпуске стерильных или генетически модифицированных самцов. Новые результаты подчёркивают необходимость тщательной оценки эпидемиологических рисков, даже если вероятность передачи вируса самцами в естественных условиях окажется низкой. Исследователи призывают к более пристальному изучению феномена, который долгое время игнорировался из-за устоявшихся научных представлений.