04.04.2012

Чтобы защититься от инфекции, муравьи заражают друг друга

При угрозе инфекции здоровые муравьи стараются заразиться от больных товарищей, чтобы научить свой иммунитет бороться с патогеном. Это можно сравнить с вакциной, только в её качестве тут выступает не полумёртвый возбудитель, а вполне живая и активная инфекция, пишет The Scientist.

Известно, что социальные насекомые практикуют социальный иммунитет, когда активация иммунной системы напрямую зависит от общественных связей в колонии. (Один из вариантов обобществлённого иммунитета можно увидеть, например, у шмелей.) Исследователям из Научно-технологического института (Австрия) удалось в деталях увидеть, как работает механизм общественной иммунной системы у муравьёв.

Теоретически здесь есть два пути: передача от особи к особи готовых антимикробных и антигрибковых веществ (пассивно приобретённый иммунитет) или передача самого возбудителя, чтобы каждый мог сам выработать средства защиты (активно приобретённый иммунитет). Для проверки гипотезы учёные использовали муравьёв Lasius neglectus и патогенный грибок Metarhizium anisopliae. Споры грибка прилипают к кутикуле насекомых и постепенно прорастают внутрь тела, так что развитие инфекции занимает день и больше.

Зоологи окунали муравья в раствор со спорами M. anisopliae, сажали его к нескольким товарищам и наблюдали за ними в течение пяти дней. Муравьи, как многие другие животные, помогают друг другу поддерживать гигиену, снимая с кутикулы то, что на неё налипло. Но если муравей нёс на себе патогенные споры, интенсивность груминга в первые два дня резко возрастала. То есть ввиду опасности инфекции насекомые меняли своё поведение, стараясь получить себе кусочек патогена. Развитие иммунного ответа у муравьёв занимает двое суток, так что насекомые при контактах с больным товарищем ещё не могли получить антигрибковые вещества. С другой стороны, через два дня после попадания спор на поверхность тела их становится трудно снять. Кроме этих косвенных соображений в пользу поедания спор учёные получили и прямое доказательство: покрасив споры флуоресцентным красителем, они убедились, что патогенные частицы попали внутрь муравьёв.

Результаты исследований опубликованы на сайте PLoS Biology.

Из тех особей, которые были первоначально заражены грибком, в течение пяти дней эксперимента погибла половина. Но среди остальных смертность составила всего 2%. Выяснилось, что для возбуждения иммунного ответа достаточно совсем небольшой дозы инфекции - тоже примерно 2% от летальной порции. Поэтому муравьи, которые таким необычным способом стимулируют свой иммунитет, почти не рискуют.

Муравьи способны выделять антигрибковые вещества наружу, и другие особи теоретически могли бы воспользоваться готовым снадобьем. Но контакт с больным муравьём спустя три дня после начала инфекции, когда спор на поверхности тела уже не оставалось, а иммунный ответ находился на пике, у других особей иммунитета не стимулировал. Впрочем, исследователи не исключают, что пассивно приобретённый иммунитет тоже может работать, например, в случае бактериальных инфекций, которые проникают в организм муравья с пищей. При этом антимикробная защита может распространяться через готовые иммунные вещества, срыгиваемые или выделяемые больными особями.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА