Филярийные нематоды - микроскопические нитевидные круглые черви - в настоящее время заражают до 54 миллионов человек во всем мире и являются основной причиной инвалидности в развивающихся странах. Теперь исследователи, сообщающие в PLOS «Забытые тропические болезни», описали связь между одним видом червя, Brugia malayi, и бактерией, Wolbachia, которая живет в теле червя. Они обнаружили, что симбиотические отношения могут представлять собой ахиллесову пяту для нематод.
Хотя в настоящее время существуют лекарства для лечения лимфатического филяриатоза и онхоцеркоза, двух основных заболеваний, вызываемых филяриатозными нематодами, этих препаратов недостаточно для ликвидации этих заболеваний к 2020 году, и исследователи прогнозируют, что к некоторым лекарствам возникнет устойчивость. Большинство филяриатозных нематод являются хозяевами бактерий Wolbachia и нуждаются в бактериях для собственного развития, размножения и выживания. До сих пор молекулярные детали отношений между филяриатозными нематодами и их симбиотическими бактериями были плохо изучены.
В совместном исследовании, проведенном Элоди Гедин из Нью-Йоркского университета, Сарой Люстигман из Нью-Йоркского центра крови и Томасом Уннашем из Университета Южной Флориды, были измерены уровни молекул РНК как у B. malayi, так и у Wolbachia на протяжении всего жизненного цикла. мужских и женских червей. Уровни РНК позволяют исследователям понять, какие гены экспрессируются в двух организмах в любой момент времени развития, и какие пути в бактериях могут иметь решающее значение для развития, размножения и выживания червя..
Гены, кодирующие рибосомные белки, механизмы репликации и репарации ДНК, окислительный стресс и биосинтез пуринов, по-разному экспрессировались у Wolbachia во время развития B.malayi самки червей, предполагая роль бактерий в размножении червей. Кроме того, у бактерий на всех стадиях изученных червей экспрессируются гены, участвующие в синтезе гема - кофактора железа - и перемещении молекул и питательных веществ. Более того, бактерии, по-видимому, производили нуклеотиды не только для себя, но и для червей, когда потребность в нуклеотидах была высокой, например, во время оогенеза и эмбриогенеза..
Наше исследование дает новое представление о сложности взаимодействий между B. malayi и ее эндосимбиотическими бактериями, Wolbachia. Мы считаем маловероятным, что эти обязательные симбиотические отношения зависят от одного процесса или пути, а скорее от более сложные взаимодействия, которые, вероятно, меняются в течение жизненного цикла паразита», - заключают исследователи. «Выяснение основных путей, участвующих в эндосимбиозе… позволит идентифицировать новые мишени для лекарств».