Біологи відключили комарам апетит
Американським вченим вдалося виявити механізм регуляції апетиту самки жовтолихорадкового комара. Вони з'ясували, що за прагнення до пошуку крові в її організмі відповідає рецептор 7 подібного Y нейропептиду, який в організмі людини регулює апетит. За допомогою агоніста цього рецептора, який, зокрема, впливає і на людей, вченим також вдалося знизити апетит самок.
Самки комарів харчуються кров'ю тварин і людей в тому числі і для того, щоб вивести здорове потомство. Наситившись, самка вирушає відкладати яйця, і не шукає поживи протягом певного часу. При цьому механізм, який дозволяє самці утримуватися від пошуків їжі і підтримувати роботу власного організму в період розмноження, вивчений погано.
Вчені під керівництвом Лори Дювалль (Laura Duvall) з Університету Рокфеллера вирішили з'ясувати, чи є схожість в насиченні і подальше обмеження пошуку їжі у комарів і інших тварин. За роботу орексігенних нейронів (тобто збуджують апетит) у багатьох видів (в тому числі і у людини) відповідає робота нейропептиду Y: схожі пептиди, які зв'язуються з різними рецепторами, є і в головному мозку комарів. Щоб визначити їх точно, дослідники використовували кілька самок жовтолихорадочних комарів (Aedes aegypti), яких нагодували або овечою кров'ю, або штучною кров'ю (схожою з справжньою людською кров'ю, багатою білками), або сольовим розчином.
Самки комарів взяли всю їжу, але тільки справжня і штучна кров змусила їх припинити шукати їжу далі і відкласти яйця: протягом трьох днів після годування, поки самки, нагодовані кров'ю, відкладали яйця, їх не приваблювала людська рука і вони не кусалися. Комарі, нагодовані сольовим розчином, вирушили на подальші пошуки їжі через два дні: біологи вважають, що цей час їм було необхідно для того, щоб переварити їжу. Також самкам з цієї групи не вдалося відкласти яйця. Потомство самок, які харчувалися штучною кров'ю, виявилося життєздатним.
Для того, щоб перевірити, чи можна регулювати апетит комарів за допомогою впливу на схожі з Y нейропептиди, вчені розробили спеціальний ольфактометр: комарів посадили в камеру, в яку з отвору виділявся вуглекислий газ, який привертає комарів при пошуку їжі. Перед цим комарам ввели 10 агоністів і антагоністів рецепторів, що пов'язуються з нейропептидами Y, які використовуються або для зниження, або для підвищення апетиту у людей: агоністи змішали з сольовим розчином, а антагоністи - зі штучною кров'ю, якими нагодували самок. Пошук їжі комахами оцінювали через два дні після годування сумішами.
З усіх використаних препаратів на комарів подіяли два агоністи і один антагоніст рецепторів, що пов'язуються з нейропептидом Y. Зокрема, прийом агоністів, які активують людські рецептори Y2 і Y4, інгібуючи виділення нейропептиду Y і, відповідно, знижують апетит, привів до того, що комарі протягом декількох днів не намагалися знайти їжу. Найбільш ефективно знизив апетит самок препарат -агоніст рецепторів Y2.
Щоб знайти рецептор, на який діють препарати, що впливають на рецептори Y2, вчені вивели 49 пептидних рецепторів in vitro з комплементарної ДНК комара. Рецептором-метою ефективного агоніста виявився рецептор7 нейропептиду Y (NPLYR7), який у комарів кодується геном NPLYR7. Щоб перевірити дію цього рецептора in vivo, вчені за допомогою CRISPR-Cas9 вивели комарів з відключеним геном NPLYR7: на них препарат, який був ефективний до цього, вже не діяв.
Нарешті, вчені випробували агонист рецептора NPLYR7 на живих немодифікованих самках комарів. Їм вдалося успішно обмежити апетит комарів: поміщені в клітку з живою мишею особини випили менше крові, ніж комарі з контрольної групи.
Жовтолихорадочний комар - переносник багатьох небезпечних захворювань, включаючи жовту лихоманку, лихоманку денге і вірус Зика. У процесі харчування кров'ю живих організмів вони, тому, можуть не тільки доставити неприємні відчуття, але і заразити. Успішне визначення механізму, який дозволяє обмежити апетит комарів, таким чином, може не тільки зупинити їх пошук їжі, але і поширення зараженого потомства.
Обмежити поширення вірусів комарами намагаються і іншими способами. Наприклад, минулого літа за допомогою ослаблення здатністю до передачі вірусу у жовтолихорадочних комарів вченим вдалося зупинити лихоманку денге в одному австралійському місті.
Також читайте: