Исследование: адаптация к хозяину определяет генетическую изменчивость бактерий болезни Лайма

Исследование раскрывает механизмы генетической изменчивости бактерий, вызывающих болезнь Лайма. Это наиболее распространенное трансмиссивное заболевание в США с примерно 476 000 случаев заражения людей ежегодно. В большинстве случаев болезнь Лайма вызывает бактерия Borrelia burgdorferi (Bb), переносимая клещами и способная инфицировать широкий круг млекопитающих и птиц.

Мэтью Комбс и его коллеги проанализировали генетическое разнообразие Bb, уделив особое внимание гену ospC (outer surface protein C) — известному фактору вирулентности, необходимому для выживания патогена внутри клеща и на ранних стадиях инфекции у позвоночных. Работа опубликована в журнале PNAS Nexus.

Этот высокополиморфный локус секвенировали с помощью метода длинных прочтений (long-read high-throughput technique) у бактерий, собранных от 553 белоногих хомячков и 92 певчих птиц 11 видов (которые были помечены и выпущены), а также от 628 нимф клещей. Образцы собирали на острове Блок (Род-Айленд) в период с 2013 по 2020 год.

Авторы обнаружили широкий спектр генотипов, но доминирование вариантов не менялось со временем, как можно было бы ожидать при отборе, зависящем от отрицательной частоты. Вместо этого разные генотипы коррелировали с видом хозяина, что указывает на хозяин-зависимый характер изменчивости ospC с сильными иммунологическими связями.

В поддержку гипотезы множественной нишевой полиморфности, генотипы, адаптированные к мышам, с большей вероятностью сохранялись у мышей, чем другие генотипы. Результаты подтверждают идею, что патогены адаптируются к своим животным хозяевам на уровне вариантов, и предполагают, что требуется более тонкое определение «компетентности хозяина», включающее понимание разнообразия патогенов.