Parazit napada, a sa žrtvom se dešava nešto potpuno neočekivano: Produžuje joj život i do nekoliko puta

Pantljičara iz korenja menja živote svojih žrtava mrava - radnice vrste Temnothorax nylanderi koje napadne pantljičara Anomotaenia brevis žive nekoliko puta duže od svojih nezaraženih sustanara iz mravinjaka. One su takođe manje aktivne, a njihov metabolizam delimično postaje sličniji metabolizmu matica, saopštio je Univerzitet Johanes Gutenberg (JGU) u Majncu.

Studija objavljena u žurnalu BMC Genomics otkriva molekularnu osnovu ovog neobičnog i potpuno neočekivanog efekta.

Preporučujemo

Istraživači su pronašli dokaze da parazit menja postojeće biološke funkcije u mravu. Za pantljičaru bi ova promena mogla biti korisna, jer mravi služe kao prelazni domaćini. Parazit se potpuno razvija tek u detlićima, koji su njegovi stalni domaćini. Činjenica da zaražene radnice žive duže i da su manje aktivne mogla bi da pospeši njegov prenos do krajnje žrtve.

Analiza mozga i masnog tkiva

Za potrebe studije, tim predvođen profesorkom Suzanom Fojicik sa Instituta za organizmičku i molekularnu evoluciju (iomE) na JGU, ispitivao je mrave iz Leneberške šume blizu Majnca. U laboratoriji su oni podeljeni u tri grupe: matice, radnice zaražene pantljičarom i nezaražene radnice. Istraživači su mravima ispitali mozak i masno telo – tkivo u abdomenu koje je važno, između ostalog, za metabolizam i imunosistem. Zatim su koristili sekvenciranje RNK kako bi analizirali koji su geni aktivni u mozgovima i masnim telima. Pored toga, ispitali su podatke o genomu i transkriptomu pantljičare, odnosno podatke o njenom genetskom materijalu i genima koji su u njoj aktivni. To im je omogućilo da testiraju da li parazit oponaša sopstvene signalne molekule mrava.

- Naše genetske analize pokazuju da infekcija ne čini mrave jednostavno bolesnim, već menja njihovu fiziologiju na veoma ciljan način. Na molekularnom nivou, zaražene radnice su pokazale profil koji je delimično nalik profilu matica - rekla je Suzana Fojicik.

Ovo je bilo posebno jasno u masnom telu.

- Tamo smo pronašli jasna preklapanja između zaraženih radnica i matica – dodala je.

Pogođeni geni uključivali su one povezane sa metabolizmom, imunosistemom, otpornošću na stres i procesima starenja.

- Nalazi u masnom telu sugerišu da pantljičara koristi postojeće signalne i metaboličke puteve mrava i pomera ih - rekla je Fojicik.

Starenje kao kod matice

Ovo saznanje posebno je zanimljivo za starenje životinja: ranije studije ovog sistema mrav-pantljičara pokazale su da zaražene radnice imaju stopu preživljavanja koja se približava stopi preživljavanja matica. Matice ove vrste mogu da žive i do 20 godina, dok radnice obično žive samo jednu do dve godine. Činjenica da zaražene radnice pokazuju delimično sličan molekularni profil kao matice u masnom telu mogla bi da pomogne u objašnjenju ovog efekta.

Slika je bila drugačija u mozgu. Tamo su zaražene radnice bile mnogo manje slične maticama. Umesto toga, mnogi neuropeptidi – signalni molekuli koji mogu uticati na ponašanje, ishranu i socijalne reakcije – kao i njihovi receptori, imali su smanjenu aktivnost. Izmenjena aktivnost ovih signalnih puteva mogla bi da objasni zašto zaražene radnice pokazuju manje „radničkog“ ponašanja.

- Efekat infekcije je, dakle, specifičan za određeno tkivo. U masnom telu vidimo pomak ka metaboličkom profilu sličnom matici. U mozgu su, nasuprot tome, mnogi signalni putevi povezani sa ponašanjem i aktivnošću prigušeni - - objasnila je Đulija Blazi, prva autorka studije i doktorantkinja na Institutu za organizmičku i molekularnu evoluciju (iomE).

Jedno od mogućih objašnjenja moglo je biti da pantljičara oponaša signalne molekule mrava proizvodeći sopstvene neuropeptide koji liče na mravlje i tako obmanjuje signalni sistem mrava. Međutim, istraživači nisu pronašli dokaze za to, jer peptidi koje proizvodi parazit nisu bili dovoljno slični peptidima domaćina.

- Podaci pre sugerišu da parazit utiče na mrava indirektno, intervenišući u sopstvenim regulatornim mrežama domaćina koje kontrolišu metabolizam, imunosistem, starenje i ponašanje, između ostalih procesa - rekla je Blazi.

Ista genetska osnova

- Matice i radnice socijalnih insekata dele istu genetsku osnovu, ali se uveliko razlikuju po načinu života i životnom veku. Činjenica da zaražene radnice pokazuju molekularni profil delimično sličan maticama u masnom telu sugeriše da parazit koristi postojeće biološke programe mrava – rekla je rekla je Suzana Fojicik.

Sistem mrav-pantljičara stoga pruža pogodan model za istraživanje načina na koji paraziti mogu da promene starenje i ponašanje svojih domaćina.

(Telegraf Nauka/Johannes Gutenberg-Universität Mainz)