Атлас иммунных клеток комара поможет в борьбе с малярией

Ученые создали первый клеточный атлас иммунных клеток комара, чтобы понять, как комары борются с малярией и другими инфекциями. Исследователи из Института Сэнгера, Университета Умео (Швеция) и Национальных институтов здоровья (NIH, США) обнаружили новые типы иммунных клеток комара, включая редкий тип клеток, который может быть вовлечен в ограничение малярийной инфекции. Они также определили молекулярные пути, участвующие в контроле паразита малярии.

Опубликованные сегодня в Science результаты открывают возможности для поиска новых способов предотвращения распространения малярийного паразита комарами и разрыва цепи передачи малярии. Атлас также станет ценным ресурсом для исследователей, пытающихся понять и контролировать другие болезни, переносимые комарами, такие как лихорадка Денге или Зика.

Малярия — это опасное для жизни заболевание, которым страдают более 200 миллионов человек во всем мире и которое стало причиной около 405 000 смертей только в 2018 году, большинство из которых — дети до пяти лет. Ее вызывают паразиты Plasmodium, которые передаются через укусы самок комаров рода Anopheles.

Иммунная система комара контролирует, как насекомое может переносить или передавать паразитов или вирусы, однако о конкретных типах клеток, участвующих в этом, известно мало. В этом первом углубленном исследовании иммунных клеток комара команда изучила два вида: Anopheles gambiae (переносчик малярии) и Aedes aegypti (переносчик вирусов, вызывающих лихорадки Денге, Чикунгунья и Зика).

Используя передовые методы одноклеточного секвенирования, исследователи проанализировали более 8500 отдельных иммунных клеток, чтобы увидеть, какие именно гены были активны в каждой клетке, и определить специфические молекулярные маркеры для каждого уникального типа клеток. Команда обнаружила как минимум в два раза больше типов иммунных клеток, чем было известно ранее, и использовала маркеры для поиска и количественной оценки этих клеток в гемолимфе, а также на кишечнике и других частях комара. Затем они смогли проследить, как Anopheles и их иммунные клетки реагируют на заражение паразитом Plasmodium.

Предыдущее исследование команды NIH показало, что процесс, называемый «иммунным праймингом», может ограничивать способность комаров передавать малярию, активируя иммунную систему комара для успешной борьбы с паразитом. В этом исследовании ученые обнаружили, что один из вновь открытых типов иммунных клеток имеет высокий уровень ключевой молекулы, необходимой для иммунного прайминга, и может быть вовлечен в этот процесс.

Исследователи показали, что определенные типы иммунных клеток — гранулоциты — увеличиваются в количестве в ответ на инфекцию, и выяснили, что некоторые из них могут развиваться в другие иммунные клетки. Они также обнаружили, что иммунные клетки в кишечнике и других тканях комара активно рекрутируются в циркуляцию для борьбы с инфекциями после того, как находились в состоянии покоя на жировом теле комара.

Атлас предлагает жизненно важный ресурс для дальнейших исследований, которые могут выявить способы модификации иммунного ответа комара для разрыва цепи передачи болезни.