Újabb kutatás a kullancsokról

A kullancsok felismerik a fertőzött emlősök véréből származó citokint, ami védekezést vált ki a Lyme-kórt okozó baktériumokkal szemben.

A Marylandi Egyetem kutatócsoportja által vezetett kutatás azonosította az első olyan fajok közötti jelátviteli útvonalat egy ízeltlábú parazita és a gazdatest között, ahol a gazdatest állat vérében lévő molekulák kiváltják a parazita immunitását és fejlődését. A tanulmány kimutatta, hogy amikor a kullancsok a Lyme-kórt okozó Borrelia burgdorferi baktériummal fertőzött egerek vérével táplálkoznak, az egér immunrendszerének egy fehérjéje a kullancs sejtfelszínén lévő receptorokhoz kötődik, és jelzi a szervek gyorsabb fejlődését, így immunválasz alakul ki, jóval azelőtt, hogy maga a baktérium elkezdené megfertőzni a kullancsot.

A Science című folyóiratban 2023. január 13-án megjelent tanulmány a kullancs elleni vakcinák vagy terápiás szerek lehetséges célpontját azonosítja, amelyekkel megelőzhető a Lyme-kórhoz hasonló fertőzések terjedése.

„Meglepő volt egy konzervált sejtjelző útvonal ilyen adaptív rugalmassága” – mondta Utpal Pal, a tanulmány vezető szerzője, a College Park-i Virginia-Maryland Állatorvosi Főiskola professzora. „Figyelemre méltó, hogy ez az útvonal, amely a szivacsoktól az emberig mindenben jelen van, annyira rugalmas, hogy képes alkalmazkodni egy másik távoli fajból származó kötőmolekula befogadásához. Ezt az eszközt, amellyel mindenki rendelkezik, olyan módon használják, ahogyan azt nem is gondoltuk volna”.

A felfedezés azt sugallja, hogy más sejtjelző útvonalakat is adaptálhattak más organizmusokban újszerű felhasználásra, és rámutat az immunológia és a molekuláris biológia egy új területére, amely megérett a jövőbeli kutatásra.

Pal és kollégái a kullancsok immunitásának vizsgálata során tették felfedezésüket, amely a kullancsbiológia egy kevéssé ismert területe. Első tanulmányukban, amelyben azt próbálták megérteni, hogy a kullancsok hogyan ismerik fel a Borrelia baktériumokat, a kutatók kullancsokat etettek meg vérrel, vagy egy Borreliával fertőzött egérből, vagy egy nem fertőzött egérből. A két csoportot összehasonlítva azt találták, hogy a fertőzött vér aktivált egy olyan fehérjét a kullancsokban, amely normális esetben energiát termel a sejtekben. A fehérje egy egyszerű jelátviteli útvonalhoz, a JAK/STAT-hoz kapcsolódik, amely minden többsejtű szervezetben jelen van.

Mint minden sejtes jelátviteli útvonalban, egy adott molekula érzékel valamit a környezetben, majd a sejtfal külső oldalán lévő receptorhoz kötődik. Ez reakciók kaszkádját indítja el a sejten belül, amely be- vagy kikapcsol egy adott gént, és választ ad a külső ingerre, amit érzékelt.

Feltételezve, hogy a JAK/STAT-ot a fertőzött egérvérben lévő Borrelia váltotta ki, a kutatók izolálták a baktériumot, és közvetlenül kullancsokba fecskendezték, hogy megnézzék, milyen molekulák kötődnek a JAK/STAT-receptorhoz. Meglepő módon a baktériumok nem aktiválták a JAK/STAT-ot. Hogy kiderítsék, mi az, a kutatók eltávolították a Borrelia-baktériumokat a fertőzött egerek véréből, és a „tiszta” vért kullancsokkal etették meg. A JAK/STAT útvonal működésbe lépett.

A kutatók felfedezték, hogy a kullancsok emésztőrendszerében egy fehérje szolgál a JAK/STAT receptoraként, ami úgy fejlődött ki, hogy az interferon nevű citokin fehérjéhez képes kötődni, amelyet a Borrelia-féle baktériummal fertőzött emlősök immunrendszere termel.

A kutatók azt is megállapították, hogy a JAK/STAT receptor és a JAK/STAT útvonal fontos a kullancsok normális fejlődéséhez, még akkor is, ha az útvonalat nem aktiválja a fertőzött véreleség. Amikor Pal és kollégái kiütötték a JAK/STAT receptort termelő, expresszált gént, a kullancsok torz lábakat, szájszerveket és emésztőrendszert növesztettek, és képtelenek voltak táplálkozni és befejezni a fejlődési ciklust, hogy tovább növekedjenek.

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a kullancsokban a JAK/STAT jelátviteli útvonal és a fehérje receptora úgy fejlődött ki, hogy integrálja az immunitást a fejlődéssel. A baktériumok versenyeznek a kullancsokkal a fertőzött gazdaszervezet vérében lévő tápanyagokért, így amikor a kullancs megkapja a jelet, hogy az elfogyasztott étel fertőzött, a gyors növekedés egy módja annak, hogy felhasználja ezeket a tápanyagokat, mielőtt a baktérium hozzájutna. A laboratóriumi kísérletek egybehangzóan azt mutatják, hogy a Borreliával fertőzött egérvérrel táplálkozó kullancsok sokkal gyorsabban fejlődtek, mint a nem fertőzött egérvérrel táplálkozók.

„Annak megértése, hogy ez az útvonal integrálja az immunitást és a fejlődést, fontos következményekkel jár a kullancsok által terjesztett betegségek átvitelének megelőzésére irányuló lehetséges stratégiák szempontjából” – mondta Pal. „Ha ugyanis töröljük ezt az útvonalat, akkor a rosszul kialakult szájszervű kullancsok nem tudnak táplálkozni és betegséget továbbítani. Azonban, ami szintén nagyon izgalmas számomra, hogy egyfajta korai figyelmeztető rendszert látunk, ahol a kullancs szervezete közvetve észleli a kórokozót, a gazdaszervezet immunválaszát használva, nem pedig magát a kórokozót, felgyorsítva ezzel a saját fejlődését” – mondta.

Forrás: myvetcandy.com