Вирусы денге и Зика делают заражённых хозяев вкуснее для комаров

Исследование, опубликованное в журнале Cell 30 июня, показывает, что при заражении людей и мышей вирусами денге или Зика они выделяют химическое вещество, которое может делать их более привлекательными для комаров — переносчиков этих вирусов. Почти половина населения мира живёт в зоне риска заражения лихорадкой денге, а из-за отсутствия методов лечения во многих поражённых регионах отмечается высокая заболеваемость и смертность. Теперь, установив химическую природу аттрактанта, исследователи нашли способ снизить его выделение у мышей и сделать укусы комаров реже: лечение коммерчески доступным лекарством от акне.

Вирусы денге и Зика зависят от комаров для выживания в природе. Когда здоровый комар кусает заражённого хозяина, он может сам заразиться и впоследствии передать вирусы другим животным, которых будет кусать. «Комары полагаются на обоняние для обнаружения хозяев и руководства основными поведенческими актами выживания», — говорит Гун Чэн, ведущий учёный проекта в Университете Цинхуа. «В начале этого исследования мы обнаружили, что комары предпочитали искать и кормиться на мышах, заражённых денге и Зика».

Чтобы выяснить, почему комары предпочитают заражённых хозяев, команда провела химический анализ образцов запаха от инфицированных мышей и людей. Было установлено, что виновником, делающим их запах более «вкусным», является ацетофенон, уровень которого у заражённых индивидуумов был аномально высок. Это соединение также можно найти во многих фруктах и некоторых сырах.

«Мы обнаружили, что флавивирусы [такие как денге и Зика] могут использовать повышенное выделение ацетофенона, чтобы помочь себе эффективнее завершать жизненные циклы, делая своих хозяев более привлекательными для комаров-переносчиков», — говорит Чэн.

Затем Чэн и коллеги исследовали, как именно вирусы денге и Зика повышают уровень ацетофенона, описав это как «сложное взаимодействие между кожной микробиотой хозяев, флавивирусами и комарами».

Когда флавивирус вторгается в хозяина, вирус вступает в перетягивание каната с клетками организма хозяина за контроль над уровнем ключевого белка, регулирующего состав кожного микробиома — RELMα. Если побеждают клетки, RELMα сдерживает бактерии, производящие ацетофенон.

«Примечательно, что и вирус денге, и вирус Зика способствовали пролиферации продуцирующих ацетофенон кожных бактерий, подавляя экспрессию RELMα», — говорит Чэн. В результате некоторые бактерии чрезмерно размножаются и производят больше ацетофенона. Внезапно эти больные индивидуумы пахнут для комаров так же притягательно, как для группы пятилетних детей — поднос со свежеиспечённым печеньем.

С более чётким пониманием того, как флавивирус влияет на кожный микробиом, команда начала искать способ помочь клеткам выиграть перетягивание каната. Изучив существующую литературу по RELMα, группа решила проверить, может ли изотретиноин — производное витамина А, обычно используемое как лекарство от акне — подавлять выработку ацетофенона.

Эксперимент был прост: накормить мышей изотретиноином и поместить их в клетку с комарами. Результаты обнадёжили. Авторы обнаружили, что комары не питались на обработанных изотретиноином заражённых мышах чаще, чем на незаражённых животных. «Диетическое введение изотретиноина заражённым флавивирусом животным снижало испарение ацетофенона, изменяя резидентные комменсальные бактерии на коже хозяина», — говорит Чэн.

В будущем Чэн и его команда намерены применить свои выводы в реальном мире. «Мы планируем диетически вводить изотретиноин пациентам с денге, чтобы снизить активность комаров, опосредованную ацетофеноном», — говорит Чэн.

Они также атакуют проблему со стороны комара. «Мы планируем идентифицировать специфические обонятельные рецепторы для ацетофенона у комаров и удалить соответствующие гены из популяции с помощью технологии генного драйва», — объясняет Чэн. Без этих рецепторов комары больше не смогут чувствовать запах ацетофенона, который они так любят, что потенциально может смягчить распространение денге и других флавивирусов.