Ученые смогли искусственно снизить аппетит самок комара Aedes aegypti, переносящего вирус желтой лихорадки. Выяснилось, что в «разжигании» желания сосать кровь напрямую участвуют рецепторы нейропептида Y, а его агонист, препараты которого существуют для людей и успешно борются с их аппетитом, демонстрирует похожий эффект и на насекомых. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Aedes aegypti
Большими бедствиями для жителей тропических районов Африки, а также Центральной и Южной Америки оборачиваются эпидемии желтой лихорадки. Вызывает ее арбовирус, и заболевание приобретает большие масштабы тогда, когда в густонаселенное место с высокой распространенностью комаров попадает зараженный человек.
Хоть сейчас и существует вакцина, которая позволяет получить пожизненный иммунитет к недугу, от него все равно ежегодно гибнет большое количество людей. Поэтому нужны комплексные меры защиты, и исследователи присмотрелись к жизненному циклу основного переносчика вируса – комара Aedes aegypti, который помимо желтой лихорадки переносит вирус Зика, вирус Чикунгунья и лихорадку денге.
После употребления крови самки комаров откладывают яйца и на этом этапе перестают питаться. До сих пор людям не было известно, как именно насекомое подпитывает собственный организм и за счет чего функционирует в период размножения.
Для того, чтобы восполнить пробел, ученые из Университета Рокфеллера провели эксперимент: накормили насекомых искусственной кровью с идентичным человеческой составом, овечьей кровью и солевым раствором. Дело в том, что за возбуждение аппетита у множества видов отвечает полноценное функционирование нейропептида Y(кстати, в число видов с такой его функцией входит и человек). Именно поэтому исследователи решили более подробно выяснить схожесть процессов насыщения и, наоборот, отказа еды у комаров и других существ.
В ходе эксперимента лишь насекомые, которые питались овечьей и искусственной кровью, стали откладывать яйца – более того, в это время они не питались и игнорировали различную пищу, предложенную им. Потомство насекомых, которых кормили искусственной кровью, оказалось более жизнеспособным. Однако самки, которых накормили солевым раствором, не стали откладывать яйца и отправились на поиски пропитания через два дня – это позволило ученым сделать вывод, что именно столько времени понадобилось для переваривания пищи.
Далее провели эксперимент с контролем аппетита комаров – им ввели различные специальные агонисты (похожие по действию вещества) и антагонисты (противоположные по действию вещества) рецепторов нейропептида, которые как стимулировали желание есть, так и, наоборот, подавляли его. Предварительно вещества смешали либо с солевым раствором, либо с искусственной кровью. Через два дня выяснилось, что на насекомых подействовали лишь два агониста и один антагонист. «Действующими» оказались агонисты Y2 иY4, при этом наиболее качественно показал себя именно Y2. После ряда тестов ученые смогли найти нужный рецептор в структуре насекомого – так называемый рецептор 7 нейропептида Y, он же NPLYR7.
«Мы были поражены и изумлены тем, что лекарства, предназначенные для воздействия на человеческий аппетит, прекрасно работают для подавления аппетита комаров», — говорит ученый Лесли Б. Вошаль (Leslie B. Vosshall).
Дальнейшее исследование лишь подтвердило догадки исследователей – на комаров с отключенным NPLYR7 действующий ранее препарат не работал, а использование агониста этого рецептора на «простых», немодифицированных самках привело к снижению их аппетита.
Текст: Алексей Гоян
Small-Molecule Agonists of Ae. aegypti Neuropeptide Y Receptor Block Mosquito Biting by Laura B. Duvall, Lavoisier Ramos-Espiritu, Kyrollos E. Barsoum, J. Fraser Glickman, and Leslie B. Vosshall in Cell. Published February 2019.
doi:10.1016/j.cell.2018.12.004
