Международная группа исследователей обнаружила удивительный способ, с помощью которого некоторые вирусы способны изменять запах своего хозяина, чтобы привлечь комаров и распространиться на следующего человека. Результаты данного эксперимента показали, что вирусы Денге и Зика способны изменить микробиом кожи хозяина, увеличивая количество ароматических молекул, привлекающих внимание комаров.

Новое исследование возникло на основе простого наблюдения. Запах относится к числу сенсорных сигналов, которые определяют, как именно комары выбирают объекты для укуса. В предыдущих исследованиях было обнаружено, что мышиные модели, инфицированные малярийным плазмодием, вызывают специфические изменения ароматического спектра. Так, может ли вирус, распространение которого зависит от комаров, изменить запах своего хозяина и тем самым увеличить свои шансы на передачу следующему человеку?

Первый этап исследования оказался довольно простым - выпустить стаю комаров в камеры с зараженными и неинфицированными грызунами и проследить за их поведением. В результате нескольких экспериментов исследователи отметили, что основная масса комаров действительно "атакует" мышей, инфицированных вирусами Денге или Зика.

Из запаха зараженных животных было выделено около 20 различных газообразных соединений. Испытав каждое из них по отдельности, эксперты обнаружили, что ацетофенон (химическое соединение из класса жирноароматических кетонов) привлекает насекомых сильнее всего. Проводя дополнительные исследования на мышах, было обнаружено, что животные, зараженные вирусом Денге или Зика, выделяют в 10 раз больше ацетофенона, чем здоровые грызуны.

Оказалось, что некоторые вирусы увеличивают свои шансы на распространение среди новых хозяев, заставляя своего нынешнего носителя вырабатывать молекулы ароматических веществ, привлекающие комаров. Depositphotos

"Нам удалось обнаружить, что ароматические вещества, собранные из области подмышечных впадин пациентов с лихорадкой Денге, содержат гораздо больше ацетофенона, чем у здоровых людей", - рассказывает соавтор исследования Пэнхуа Ванг в статье для журнала The Conversation. " Когда мы наносили на одну руку волонтера запахи больного лихорадкой Денге, а на другую - запахи здорового человека, кровососущих гораздо сильнее привлекала рука с запахом лихорадки Денге". 

На следующем этапе исследователи попытались понять, как именно вирус изменяет выработку ацетофенона своего хозяина. Ученые предположили, "что эта ароматическая молекула выделяется кожей хозяина, и что этот процесс регулируется обитающими на коже бактериями".

" Сравнивая микрофлору кожных покровов зараженных и здоровых животных, мы обнаружили, что один из видов палочковидных бактерий, Bacillus, является основным производителем ацетофенона, и его численность значительно возросла на зараженных мышиных моделях", - объясняет Ванг. "Из этого следует, что вирусы Денге и Зика способны изменять запах своего носителя, изменяя микробиом кожи".

Известно, что кожа здорового животного вырабатывает антимикробную молекулу RELMα, а у зараженных мышей уровень этой молекулы был чрезвычайно низким. Таким образом, создается впечатление, что вирусы Денге и Зика сумели подавить активность RELMα, позволяя бактериям Bacillus бесконтрольно размножаться и производить большие количества ацетофенона, который, в свою очередь, привлекает больше комаров и помогает вирусу распространиться на нового носителя.

В заключительной части проекта ученые смогли выяснить, как можно остановить вирусный механизм, привлекающий комаров. Для этого исследователи обратились к изотретиноину, производному витамина А (препарату используемому для лечения тяжелых форм угревой сыпи, акне), который, как было установлено ранее, усиливает синтез RELMα.

В результате терапии зараженных мышей изотретиноином удалось снизить уровень бактерий Bacillus до минимума и одновременно увеличить уровень RELMα. После того как инфицированных мышей пролечили изотретиноином, комары перестали испытывать к ним повышенный интерес

Ванг сообщил, что следующим шагом будет проверка этого механизма на людях, инфицированных вирусами денге или Зика. Если гипотеза ученых подтвердится, то, возможно, передача этих опасных вирусных заболеваний, может быть остановлена с помощью простого лечения изотретиноином. Кроме того, возможно, в долгосрочной перспективе удастся снизить более масштабное воздействие этих вирусов путем увеличения диетических добавок витамина А в регионах, страдающих от этих заболеваний.

Результаты нового эксперимента были представлены в медицинском издании Cell.

Источники: Университет Коннектикута, журнал Cell, Википедиа
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Ацетофенон)
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Изотретиноин)
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Кровососущие_комары)
(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0092867422006419)
(https://today.uconn.edu/2022/06/some-viruses-make-you-smell-tastier-to-mosquitoes/)