Borrelia burgdorferi: hasznos a kullancsoknak?

Jannelle Couret kinyit egy hűtőt a Rhode Island-i Egyetem laboratóriumában, és elővesz egy fiola élő kullancsot. A New England-i telet utánzó hűvös körülmények között tartott apró lények mozdulatlanul tapadnak az oldalára. 

Couret, a betegségekkel foglalkozó ökológus azonban tudja, hogyan kell felélénkíteni őket. Lehajol, és a tartály hálós fedelén keresztül kifújja a levegőt. A szén-dioxidot tartalmazó lehellet megteszi a hatását, és jelzi, hogy egy potenciális gazdatest érkezett. A kullancsok elkezdenek kúszni-mászni, mert a táplálék lehetősége felcsigázza őket.

„Olyan, mintha kint lennénk” – mondja Couret, a biológiai tanulmányok adjunktusa. „Elsétálsz mellette, veszel egy lélegzetet, és azt kérdezik: 'Mi az? Olyan szaga van, mint egy jó ételnek”.

A Lyme-baktérium új perspektívája

Ezek a feketelábú kullancsok, a Lyme-kór terjedéséért felelős faj. Couret több ezer kullancsot tart itt minden életszakaszban, a petéktől a lárvákon és a tűfejnyi méretű nimfákon át a kifejlett felnőtt egyedekig. Egyes kémcsövekben több száz, nem táplálkozó hím, míg másokban csak egyetlen, mazsolaszerűen kövér nőstény található, olyan kullancsok, amelyeket hetekkel ezelőtt az állami vadászállomásokon szarvasok teteméről szedtek le. Még mindig fel vannak dagadva az utolsó véres étkezésüktől, és készen állnak a peték lerakására.

A legtöbb baljós külsejű pókszabású állatot – a kullancsok közelebbi rokonságban állnak a pókokkal, mint a rovarokkal – az egyetem környéki erdőkből gyűjtötték össze, és jó okkal gondozzák őket. Az élősködő állatok egy újszerű vizsgálat tárgyai, amelyet Couret és más, országszerte dolgozó kutatók vezetnek, és amely megváltoztathatja a Lyme-kórt okozó baktériumok tudományos vizsgálatának módját. 

Régóta ismert, hogy bár a Borrelia burgdorferi kórokozó az emberben gyengítő egészségügyi hatásokat okozhat, a feketelábú kullancsokra ártalmatlan, amelyek a baktériumot a fehérlábú egereken táplálkozva veszik fel. Couret és a kutatócsoport többi tagja azonban valami újat állít – azt, hogy a baktérium nem egyszerűen jóindulatú, hanem valójában hasznos lehet a kullancsok számára, amelyek mikrobiomjuk részeként hordozzák. 

És ha ez így van, ha ez előnyhöz juttatja őket a nem fertőzött kullancsokkal szemben, akkor ez részben magyarázatot adhat a Lyme-kór földrajzi terjedésére és az esetek egyidejű emelkedésére az Egyesült Államokban.

„Elméletileg, ha a fertőzött kullancsok túlélési előnyt élveznek, akkor ez megváltoztathatja az evolúciójukat” – mondja Couret.

Az elképzelés elég ígéretes volt ahhoz, hogy Couret és partnerei - Sukanya Narasimhan a Yale Medical Schoolról, Jean Tsao a Michigan State Universityről és Cynthia Lord a Floridai Egyetemről - 2,6 millió dolláros támogatást kaptak a Nemzeti Egészségügyi Intézettől egy négyéves tanulmány finanszírozására, amely a kullancsok viselkedésétől kezdve a genetikán át a környezeti tényezőkig mindent megvizsgál.

A bogarak bélbaktériumainak tanulmányozása

Couret akkor kezdett el gondolkodni a baktériumok rovarokra gyakorolt hatásáról, amikor az atlantai Emory Egyetemen a fertőző betegségek ökológiájából doktorált. Ott tanulmányozta a nyugat-nílusi vírust és azt, hogyan terjed a szúnyogok által az emberre, de egy másik rovar, a kudzu-bogár volt az, ami felkeltette a figyelmét.

Az Indiában és Kínában őshonos bűzbogárfajra 2009-ben bukkantak rá Georgia államban, ez volt az első észlelés Amerikában. Kezdetben a kudzun, egy invazív szőlőfajtán táplálkozott, amely egész délen elterjedt, de hamarosan elkezdte kiirtani a szójababföldeket és gazdasági károkat okozott. Mára a poloska Carolinában, Alabamában, Tennessee-ben és Floridában is elterjedt. 

Az emberekhez hasonlóan a rovarok testében is élnek baktériumok. Az emberek mikrobiomjában akár 1000 baktériumtípus is lehet, de a rovarok esetében ez nem ilyen összetett, így könnyebben tanulmányozható.

Couret elkezdte vizsgálni a kudzu bogár bélbaktériumait, és rájött, hogy egy bizonyos baktérium elengedhetetlen a táplálkozáshoz. Kísérleteiben bogarakat nevelt fel petékből, az egyik csoportnak adta a mikrobát, a másiktól pedig visszatartotta. A nélkülöző bogarak közül sokan nem éltek túl, és azok, amelyek megmaradtak, kisebbek és sápadtabbak voltak, mint azok a társaik, amelyek rendelkeztek a szükséges baktériummal.

Ez betekintést nyújtott neki a szimbiotikus organizmusok fontosságába a rovarok számára, és támpontot nyújtott a kártevőnek tekintett szervezetek populációinak lehetséges ellenőrzéséhez.

„Ezeknek a kis állatoknak a mikrobiomjának megértése nagy hatással lehet arra, hogy mit teszünk velük kapcsolatban” – mondja Couret.

Miután 2015-ben csatlakozott az URI tanszékéhez, Couret a kullancsokra helyezte át a hangsúlyt, mivel Rhode Island egyike annak a hét államnak, ahol a legtöbb Lyme-kóros megbetegedés fordul elő. Az új tanulmányával a kudzu-bogárról tanultakat a feketelábú kullancsra alkalmazza.

Forrás: Providence Journal