Учёные кафедры генетики и клеточной биологии Биологического института Томского государственного университета при поддержке кафедры беспозвоночных исследуют микробиом кишечника клещей – чтобы выявить микроорганизмы, которые наиболее часто встречаются у паукообразных. Первые результаты исследования показали, что сообщества микробов, обитающих в кишечнике здоровых и инфицированных особей, различаются. Новые фундаментальные данные станут основой для регулирования популяции заражённых клещей через микробиом кишечника и снижения рисков инфицирования населения.
Исследования проводятся в рамках стратпроекта «Инженерная биология» при поддержке программы «Приоритет 2030».
– Мы не случайно выбрали в качестве объекта исследования микробиом кишечника клеща. Именно в кишечнике происходит первый контакт клеща с инфекцией, поскольку возбудитель заболевания попадает с кровью от заражённого животного, которого клещ выбрал в качестве прокормителя, – рассказывает доцент кафедры генетики и клеточной биологии БИ ТГУ Алина Коханенко. – В ходе первого этапа проекта мы проанализировали около 100 особей трёх видов клещей, обитающих на территории нашего региона, – это клещ Павловского, луговой и таёжный.
Биологи ТГУ впервые в истории изучения данных клещей секвенировали микробиом кишечника. Ранее другими исследователями проводилось только секвенирование микробиома целого клеща. Оказалось, что сообщества микробов, обитающих в кишечнике, различались, во-первых, в зависимости от вида клещей, во-вторых, были разными у здоровых и инфицированных особей.
– Так, у лугового клеща отмечено наименьшее биоразнообразие микроорганизмов в кишечнике по сравнению с таежным и клещем Павловского, – говорит участник проекта, магистрант БИ ТГУ Максим Апанасевич. – Было установлено, что у особей лугового клеща с клещевым энцефалитом разнообразие микробов (в том числе полезных) ещё меньше. Это говорит о том, что не все микроорганизмы могут «уживаться» с патогеном.
Например, у особей с энцефалитом не встречается ряд бактерий, которые характерны для растений и, возможно, связаны именно с условиями обитания лугового клеща. Вероятно, отсутствие этих микробов снижает адаптационные возможности особи.
Вместе с тем у здоровых особей клеща Павловского и таёжного была обнаружена Rickettsia buchneri. Согласно литературным данным, она отвечает за синтез питательных веществ, которые помогают клещу предотвращать рост патогенных микроорганизмов.
– Мы уже имеем представление о микробиоме кишечника здоровых клещей, поэтому на следующем этапе проекта планируем расширить выборку инфицированных особей, – поясняет Алина Коханенко. – Мы хотим проанализировать видовое разнообразие микробов в кишечнике у клещей, зараженных бореллиозом, эрлихиозом, анаплазмозом и некоторыми другими инфекциями.
Имея данные о том, какие микроорганизмы уживаются в кишечнике с патогенами, а какие нет, генетики получат возможность направленного регулирования численности зараженных членистоногих. Создание модифицированных микроорганизмов, способных подавлять размножение патогенной микробиоты, и дальнейшее подселение их в кишечник зараженного клеща приведет к уничтожению патогена. При этом популяция клещей не будет нарушена.
Этот аспект биологи называют очень важным, поскольку клещи являются составляющей различных экосистем. Сокращать их численность массовыми обработками отравляющими средствами опасно не только для членистоногих, но и для других представителей фауны.
