Паразиты внутри вашего тела могут защищать вас от болезней
Обычно паразиты вредны для своих хозяев. Многие вызывают болезни и смерть, поэтому люди, как и большинство видов, стараются избегать заражения. Однако некоторые паразиты, хотя и потенциально вредны сами по себе, могут помогать хозяевам справляться с более смертоносными инфекциями.
Понимание того, когда паразитизм полезен, важно для борьбы с инфекционными заболеваниями, но об этом явлении известно мало. Новое исследование, опубликованное в Evolution Letters, показывает, что паразиты могут легко эволюционировать различные механизмы для защиты своих хозяев от других инфекций, что говорит о распространённости такой защиты в природе.
Принцип «враг моего врага — мой друг» давно известен в человеческом обществе, но он не уникален. В природе много примеров, когда паразиты вредны в одних условиях и полезны в других.
- Бактерии в нашем кишечнике иногда вызывают проблемы, но также предотвращают колонизацию более вредными микробами, такими как Salmonella enterica (возбудитель пищевого отравления).
- Бактерии, часто заражающие насекомых, обычно вредны, но могут обеспечивать защиту от более смертельных инфекций.
- Личинки бабочек-монархов чаще выживают при заражении паразитической мухой, если также инфицированы простейшими.
Паразиты могут помогать и другими способами, например, вызывая более серьёзные заболевания у других видов. Это одна из главных причин, по которой серые белки вытеснили рыжих с большей части территории Великобритании. Серые белки являются носителями вируса оспы белок, который обычно смертелен для рыжих, но безвреден для серых. Некоторые виды бактерий также ведут «биологическую войну», перенося вирусы, к которым конкурирующие бактерии не имеют иммунитета.
Эти примеры показывают, что заражение не всегда плохо, а иногда может быть полезным. Но они не объясняют, как и когда паразиты эволюционируют, чтобы стать полезными для хозяев.
Недавние лабораторные эксперименты показали, что слабовредные бактерии, живущие внутри микроскопических червей, могут всего за несколько дней эволюционировать, чтобы защитить своих хозяев от смертельной инфекции. Этот поразительный результат указывает на способность бактерий быстро развивать защиту хозяина.
Однако мало что известно о том, как и когда такая эволюция происходит в природе. И если паразит эволюционировал, чтобы защитить хозяина, стал ли враг другом?
От врага к другу
С помощью математического моделирования исследователи изучили эволюцию двух форм защиты хозяина: резистентности и толерантности.
- Резистентность снижает вероятность заражения хозяина вторым видом (например, когда кишечные бактерии предотвращают колонизацию другими микробами).
- Толерантность уменьшает вред, причиняемый другим видом после заражения (как в случае с простейшими, защищающими личинок монарха от мух).
Обе формы защиты эволюционируют в широком диапазоне условий, даже если защитному паразиту приходится отвлекать ресурсы от собственного роста или размножения. Защита всё равно развивается, потому что эти затраты с лихвой компенсируются повышенной выживаемостью хозяина (а значит, и самого защитного паразита).
Между двумя формами защиты есть важные различия. Например, резистентность обычно увеличивает численность популяции хозяина, а толерантность может иметь негативный эффект, поскольку увеличивает общую распространённость болезни. Эти различия показывают, что механизм защиты имеет решающее значение для определения истинной пользы защитного паразита.
Сочетание математического моделирования с лабораторными экспериментами по эволюции микробов поможет ответить на интригующие вопросы:
- Эволюционирует ли хозяин, чтобы содержать защитного паразита? Так ли мы развили симбиоз с некоторыми кишечными бактериями?
- Могут ли более вредные паразиты эволюционировать, чтобы преодолеть защиту хозяина?
Ответы на такие вопросы могут помочь найти новые способы лечения инфекционных заболеваний. Вместе с растущим числом примеров защиты хозяев, исследование проливает свет на увлекательный биологический феномен. Ясно, что, по крайней мере для хозяина паразита, враг его врага действительно может быть его другом.