Identificarea proteinelor din căpușe ar putea contribui la prevenirea bolilor transmise
Câteva creaturi generează o antipatie universală atât de mare precum căpușele. Deși sunt mici, aceste parazite au un impact semnificativ asupra sănătății umane și animale. În fiecare an, căpușele transmit viruși și bacterii care infectează oameni, animale domestice, sălbatice și animale de companie în întreaga lume. O echipă de cercetători de la Universitatea din Tennessee, Colegiul de Medicină Veterinară, lucrează pentru a înțelege mai bine modul în care căpușele transmit aceste boli și cum pot fi oprite.
Un nou studiu publicat în The EMBO Journal a identificat o proteină din căpușe care ar putea ajuta la blocarea transmiterii bolilor înainte ca aceasta să se producă. The EMBO Journal, publicat de Organizația Europeană de Biologie Moleculară, este una dintre cele mai importante reviste din domeniul biologiei moleculare.
Cercetarea a fost condusă de Hameeda Sultana și Waqas Ahmed, iar printre contribuitori se numără Wenshuo Zhou, Kehinde Fasae, Md Bayzid și Girish Neelakanta. Acest studiu a fost susținut de finanțare din partea Institutelor Naționale de Sănătate și subliniază rolul Institutului de Agricultură al UT în avansarea cercetărilor asupra bolilor transmise de vectori.
Între 2018 și 2020, laboratorul Sultanei a fost primul care a identificat exozomii derivați din saliva și glandele salivare ale căpușelor, precum și din celulele căpușelor și țânțarilor. În această lucrare inovatoare, echipa de cercetare de la UT a descoperit că căpușele produc o proteină exosomală bogată în glicină, care joacă un rol esențial în ajutarea căpușelor să se hrănească și să transmită viruși.
Exozomii sunt particule minuscule, asemănătoare unor bule, care transportă mesaje între celule și țesuturi. „Atunci când o căpușă mușcă gazda, interacțiunea este mai complexă decât pare. Saliva căpușei conține exozomi plini cu un cocktail sofisticat de molecule, permițându-le să se hrănească neobservate, evitând în același timp declanșarea apărării imune a gazdei. Aceste vezicule transportă o varietate de proteine din căpușe care pot ajuta patogenii să se deplaseze între căpușe și gazde. Ele conțin mai multe proteine de artropod care ar putea facilita hrănirea căpușelor, dobândirea patogenilor de la gazdele infectate către căpușele naive și transmiterea patogenilor de la căpușele infectate către gazde naive.”
Atunci când cercetătorii au folosit instrumente genetice pentru a reduce expresia genei responsabile de această proteină, efectele au fost dramatice. Căpușele fără această proteină au avut dificultăți în a se hrăni eficient și au prezentat o greutate corporală redusă după hrănire. Mai important, nivelurile de virus au fost semnificativ mai scăzute. Aceste descoperiri se bazează pe ani de muncă în explorarea modului în care căpușele folosesc veziculele microscopice pentru a interacționa cu gazdele lor.
Această proteină ar putea fi utilizată într-o abordare de vaccinare. Girish Neelakanta afirmă că descoperirile de acest tip subliniază modul în care înțelegerea biologiei căpușelor poate dezvălui noi oportunități de prevenire a transmiterii bolilor. „Căpușele transmit mai mulți patogeni,” explică Neelakanta. „Studiile de acest tip oferă dovezi despre moleculele căpușelor care joacă un rol important nu doar în biologia căpușelor, ci și în interacțiunile cu patogenii.”
Cercetătorii cred că exozomii ar putea deveni o țintă importantă pentru strategiile de prevenire a bolilor. „De la identificarea exozomilor din căpușe în laboratorul meu, mai multe studii – inclusiv al nostru – au subliniat importanța acestor vezicule în hrănirea căpușelor și interacțiunile cu patogenii,” spune Sultana. „Aceasta este o zonă de cercetare incitantă care ar putea deschide mai multe căi pentru dezvoltarea unor strategii bazate pe exozomii artropodelor, vizând bolile transmise de vectori.”
Conform lui Neelakanta, vizarea acestor molecule ar putea oferi o nouă modalitate de a întrerupe ciclul de transmitere. „Vizarea acestui tip de proteină ar putea fi o abordare ideală pentru a afecta transmiterea mai multor patogeni de la căpușe.” Această abordare este cunoscută sub numele de vaccin de blocare a transmiterii. În loc să vizeze virusul în sine, vaccinul vizează o moleculă din căpușă, împiedicând căpușa să se hrănească cu succes sau să transmită patogeni. Prin întreruperea acestui proces din timp, cercetătorii speră să oprească infecțiile înainte ca acestea să ajungă vreodată la gazdă.
Pe măsură ce bolile transmise de căpușe continuă să crească la nivel mondial, necesitatea unor noi strategii de prevenire devine tot mai urgentă. Metodele actuale de control se bazează pe evitarea mușcăturilor de căpușe sau reducerea populațiilor de căpușe. Cu toate acestea, cercetătorii investighează din ce în ce mai mult modalități de a interveni în mecanismele biologice de care se sprijină căpușele pentru a se hrăni și a transmite boli.
Descoperirea acestei proteine exozomale contribuie la un corp tot mai mare de cercetări care explorează modul în care paraziții comunică cu gazdele lor la nivel microscopic. Oamenii de știință sunt încă în primele etape de înțelegere a rolului exozomilor și al altor vezicule extracelulare în aceste interacțiuni complexe. Aceste descoperiri demonstrează cum cercetarea fundamentală în biologia moleculară poate conduce la progrese practice atât în sănătatea animalelor, cât și în cea a oamenilor. Prin descoperirea mecanismelor ascunse pe care căpușele le folosesc pentru a răspândi boli, oamenii de știință deschid ușa unor strategii inovatoare de prevenire.
Uneori, cea mai bună modalitate de a opri un parazit este să-l înțelegi la cea mai mică scară. În acest caz, cheia combaterii căpușelor ar putea fi găsită în pachete microscopice, cu dimensiuni de doar miliardimi de metru.
