Брак частини генів зробила білоногого хом'ячка ефективним переносником бореліозу

Білоногі хом'ячки () можуть служити резервуаром збудників хвороби Лайма і ряду інших хвороб без видимої шкоди для себе завдяки особливостям свого геному, з'ясували вчені. Рівень експресії багатьох генів, які забезпечують реакцію організму на віруси і бактерії, в шкірі цих гризунів не такий, як у крові. Крім того, у них відсутній фрагмент гена інтерлейкіна-6 - молекули, що відіграє важливу роль у націленні відповіді організму на патогени, йдеться в статті, опублікованій в.

Велика кількість бактеріальних і вірусних інфекцій переносять членистоногі, зокрема, кліщі. Вони атакують людей, собак, оленів і гризунів. Усім цим тваринам передаються збудники відповідних захворювань, але не кожна страждає від цього. Білоногі хом'ячки в дикій природі (їх ареал - велика частина США, частина Канади і Мексики) виступають в ролі резервуара бактерій групи які викликають хворобу Лайма (вона ж бореліоз), найпростіших - збудників бабезіозу (хвороба схожа на малярію), збудників вірусного енцефаліту і багатьох інших інфекцій. Всі ці хвороби вражають людей і завдають їм помітної шкоди, але здоров'я білоногих хом'ячків від них, як правило, не погіршується.

Механізми розвитку перерахованих захворювань та перенесення їх збудників найчастіше досліджують на будинкових мишах (). Однак дикі представники цього виду не служать резервуаром хвороби Лайма і ряду інших недуг. Логічніше було б вивчати їх на білоногих хом'ячках, які полягають лише у віддаленій спорідненості з мишами, хоча зовні на них схожі. Однак про генетику мишей відомо багато, а про генетику цих хом'ячків - мало. Це одна з перешкод на шляху до того, щоб стали повноцінними модельними організмами в епідеміології.

Ентоні Лонг (Anthony Long) і його колеги з Каліфорнійського університету в Ірвайні та Університету Юти поповнили пул даних про білоногі хом'ячки та їхні взаємини зі збудниками різних захворювань, зібравши геном цієї тварини. Також вони порівняли розташування генів і будинкової миші та їх активність. Крім цього біологи проаналізували репертуар мРНК різних частин тіла білоногого хом'ячка до зараження і після нього.

Виявилося, що організм білоногого хом'ячка все ж реагує на збудників хвороби Лайма, але в основному шкірою, а не кров'ю. У клітинах шкіри звірка змінюється експресія 675 генів (у 383 посилюється, у 292 ослаблюється), у клітинах крові - тільки 72 генів (у 13 посилюється, у 59 ослаблюється), притому не таких, як у шкірі. Розмноження в організмі хом'ячка йде головним чином в шкірі. Мабуть, саме з цієї причини гризун з такою легкістю передає збудника бореліозу іншим тваринам, у тому числі людям (передача йде через кліщів, які кусають цих гризунів). У решти борелії розмножуються в структурах тіла, розташованих глибше, тому і їх перенесення йде насилу.

Також у бракує фрагмента гена інтерлейкіна-6 розміром близько 20 кілобаз (тисяч пар нуклеотидів). Цей ген важливий для реагування організму на інфекції, він багато в чому визначає силу запальної відповіді. Крім того, за даними авторів, дикі білоногі хом'ячки вкрай рідко схрещуються з близькими родичами, а будова безлічі однонуклеотидних поліморфізмів (всього їх нарахували 42 мільйони) говорить про те, що багато ділянок ДНК не можна ефективно відредагувати за допомогою CRISPR/Cas. Це означає, що контролювати чисельність білоногих хом'ячків генним драйвом буде непросто.

Дані про геном дозволять ефективніше керувати поширенням бореліозу і, ймовірно, допоможуть створити вакцину проти цього захворювання. Поки її не існує, можливі тільки профілактика (її теж можна поліпшити, дізнавшись більше про хом'ячку), а також лікування антибіотиками.

Для всебічного розуміння біологічних процесів має сенс вивчати їх на організмах різних видів. Якщо інфекційні захворювання ефективніше вивчати на хом'ячках і піщанках, то поведінка і когнітивні процеси останнім часом пропонують досліджувати на головоногих молюсках, так як їх інтелект, ймовірно, вище, ніж у більшості гризунів.