Wiele ludzkich mikrobów jest śmiertelnych dla kleszczy. Jednak te znalazły sposób, by sobie z nimi radzić

W tym artykule:

1. Białko w ślinie kleszczy
2. Kleszcze kontrolują poziom bakterii powodującej boreliozę
3. Kleszcz – doskonale zaprojektowany krwiopijca

Boicie się kleszczy? Te pajęczaki mogą mieć powody, by być tak samo nieufne wobec nas, jak my wobec nich. Na ludzkiej skórze żyją bowiem bakterie, które są potencjalnie śmiertelnie niebezpieczne dla tych małych stawonogów. Jak to możliwe, że w takim razie te są w stanie nas ukąsić?

Nowe badania sugerują, że około 40 milionów lat temu kleszcze, włączyły do swojego kodu genetycznego gen, który pochodzi od bakterii i pomaga chronić je przed niedoszłymi mikrozabójcami.

Białko w ślinie kleszczy

Jak donoszą naukowcy, gen ten tworzy białko zwane Dae2, które kleszcze czarnonogie (Ixodes scapularis) mogą wykorzystać do odpierania mikrobiologicznych zagrożeń. Nie jest to jednak broń równych szans – w probówce to białko nie zadziera z bakteriami, które nie przeszkadzają kleszczom, w tym z Borrelia burgdorferi, czyli bakteryjną przyczyną boreliozy.

Nowe odkrycie może wyjaśnić, w jaki sposób kleszcze mogą omijać barierę obronną ludzi, by przez ukąszenie przenosić na nich choroby, w tym właśnie boreliozę, która jest najczęstszą chorobą przenoszoną przez te pajęczaki.

Ślina kleszczy kryje w sobie wiele białek, które zabijają bakterie, jednak dotychczas niewiele badań przeanalizowało to, jak te białka pozwalają kleszczom bronić się przed niektórymi mikrobami, jednocześnie zachowując te gatunki, które nie są niebezpieczne dla kleszczy – wyjaśnił Albert Mulenga, biolog wektorowy na Texas A&M University w College Station, który nie był zaangażowany w badanie.

Obecnie bakterie korzystają swojej wersji Dae2 do atakowania i zabijania innych bakterii konkurujących o składniki odżywcze – dzieje się tak poprzez namierzanie i degradację składnika ściany komórkowej, bez którego konkurencyjne komórki bakteryjne rozpadają się i umierają. Przez długi czas nie było jednak jasne, w jaki sposób kleszcze czarnonogie używają swojej wersji Dae2, która znajduje się w ślinie i wnętrznościach kleszczy.

Seemay Chou, mikrobiolog i biochemik z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco przyznaje, że najważniejsze pytanie nowych badań dotyczyło tego, które bakterie są u kleszczy celem Dae2.

Kleszcze kontrolują poziom bakterii powodującej boreliozę

Chou i jego współpracownicy przewidzieli, że białko Dae2 może pomóc kleszczom czarnonogim kontrolować wzrost B. burgdorferi. Wcześniejsze prace wykazały, że kleszcze bez Dae2 przenosiły więcej mikroorganizmów boreliozy niż kleszcze z Dae2, gdy pajęczaki żywiły się myszami zarażonymi tym mikroorganizmem. Jednak powtórzone eksperymenty wykazały, że białko nie zabiło bakterii w probówce, co sugeruje, że hipoteza zespołu była błędna.

Kiedy zespół badaczy zaczął w końcu testować białko przeciwko innym rodzajom bakterii, okazało się, że Dae2 kleszczy jest zaskakująco skuteczne. W probówce testowej Dae2 zabiło Bacillus subtilis (powszechny gatunek bakterii występujący w glebie), jak również gatunki żyjące na ludzkiej skórze, takie jak Staphylococcus epidermidis i Corynebacterium propinquum. Bakterie te zazwyczaj nie wywołują chorób u ludzi, ale dla kleszczy mogą być złą wiadomością.

Kleszcz – doskonale zaprojektowany krwiopijca

Kiedy kleszcze, którym uniemożliwiono wytwarzanie Dae2 (lub zablokowano jego aktywność), pasożytowały na myszach, wykazywały wyższy poziom bakterii Staphylococcus niż kleszcze z aktywnym Dae2. A kiedy badacze zainfekowali kleszcze pozbawione Dae2 bakterią S. epidermidis, mniej niż 40 procent z nich przeżyło dłużej niż jeden dzień. Większość zainfekowanych kleszczy, które posiadały Dae2, przeżyła jednak tak długo, jak niezainfekowane kleszcze.

Patogen boreliozy żyje w wyraźnie harmonijnym partnerstwie z kleszczem, więc jeśli system odpornościowy pajęczaków ewoluował, aby celować w cokolwiek, to właśnie w te wszystkie rzeczy, których tam nie ma – twierdzą badacze.

Wyniki badań podkreślają, że kleszcze są bardzo dobrze „zaprojektowanymi” maszynami do wysysania krwi. Jak mówią naukowcy, mamy tu do czynienia z lustrzaną sytuacją – pajęczaki przenoszą patogen boreliozy, który jest niebezpieczny dla ludzi, a ludzkie mikroby mogą być bardzo niebezpieczne dla kleszczy. Sęk w tym, że - w przecwieństwie do ludzi - zdołały one wykształcić w sobie mechanizmy obronne.