Как клещи регулируют процесс выделения слюны?

Клещи являются основными переносчиками инфекционных заболеваний, поражающих как животных, так и людей. Их способность удерживаться на хозяине и питаться его кровью в течение нескольких дней обусловлена действием слюны, которая препятствует свертыванию крови и ослабляет иммунную защиту хозяина.

Предыдущие исследования слюны клещей в основном были сосредоточены на выявлении её роли в подавлении иммунной системы хозяина и содействии передаче патогенов. Открытым оставался один вопрос: как клещ регулирует процесс выделения слюны? Чтобы ответить на этот вопрос, международная исследовательская группа изучила, как Ixodes ricinus — наиболее распостраненный вид клещей в Европе, ответственный за передачу болезни Лайма и клещевого энцефалита — регулирует активность своих слюнных желез. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Используя компьютерные модели и методы микроскопии, исследовательская группа обнаружила, что нервная система клеща может точно регулировать активность своих слюнных желез во время питания кровью. Этот контроль осуществляется через два различных, но взаимодополняющих сигнальных пути, в которых участвуют рецепторы, чувствительные к нейромедиатору ацетилхолину. Чтобы изучить роль этих путей, исследователи протестировали 37 веществ, включая пилокарпин и атропин (которые являются алкалоидами), выявив соединения, которые либо активировали, либо блокировали один или оба рецептора.

Результаты исследования показали, что один из механизмов регулирует непрерывную секрецию слюны, в то время как оба механизма должны работать совместно для образования полноценного «коктейля» слюны, включающего ключевые белки, необходимые для питания кровью. Такой двойной контроль позволяет клещу точно регулировать количество и состав своей слюны во время прикрепления к хозяину.

Ключевым вкладом данного исследования является предоставление доказательств того, что ацетилхолин, соединение, естественно присутствующее в клещах, является мощным природным стимулятором слюноотделения у самок клещей. Более того, авторы обнаружили, что один из идентифицированных рецепторов специфичен для беспозвоночных и отсутствует у млекопитающих, включая человека, что указывает на потенциал для разработки целенаправленных стратегий по прерыванию питания клещей без нанесения вреда хозяину.

Подавление слюноотделения является важнейшим шагом в предотвращении как кровососания, так и передачи патогенов. Воздействие на нервную систему клеща и ее связь со слюнными железами представляет собой особенно многообещающую стратегию для будущих мер по борьбе с клещами. Это фундаментальное исследование основано на простом принципе: понимание врага позволяет применять более эффективные и целенаправленные меры борьбы. Более глубокое понимание этих механизмов, которые, вероятно, являются общими для различных видов клещей по всему миру, может привести к разработке более универсальных и эффективных стратегий борьбы.