Крупный план Anopheles gambiae, основного вида комаров, ответственных за передачу малярии, во время питания. Автор: Hillyer
Комары идут по тонкой грани в условиях потепления климата, где старение ускоряется, а инфекции усиливаются. Новые исследования показывают, что потепление и старение действуют как двойной удар, сокращая продолжительность жизни комаров и разжигая пламя бактериальных инфекций. Эти результаты подчеркивают, как изменение климата может изменить риски распространения болезней комарами.
Новое исследование «Более высокая температура окружающей среды ускоряет старение комаров, сокращая продолжительность жизни и ухудшая результаты инфекций» было опубликовано в журнале Immunity & Ageingв сентябре 2024 года. Команда под руководством аспирантки Джордин Барр использовала три температурных обработки, четыре состояния иммунного ответа и провела эксперименты с комарами в четырех разных возрастах. Остальная часть команды состояла из профессора биологических наук и научного руководителя Барр Хулиана Хиллиера, коллеги Барр по лаборатории Линдси Мартин и доцента биологических наук Энн Тейт.
Первые представленные результаты не стали сюрпризом: комары, инфицированные бактериями, выживают меньше, чем те, которые не инфицированы, а комары старше выживают меньше, чем те, которые моложе. Результат, который завораживает, заключается в том, что комары в более теплых условиях выживают меньше, чем те, которые в более прохладных условиях. В статье отмечается, что начиная с 27°C риск смерти комара увеличивается на поразительные 40% на каждый градус тепла.
По словам Хиллиера, «то, что более высокая температура увеличивает смертность, не было удивительным, но величина увеличения, безусловно, была».
«В лабораторных условиях мы изначально пытались измерить выживаемость при 33 °C», — продолжил Барр. «При такой более высокой температуре комары с трудом выживали после 10 или 11 дней. Даже при 32 °C было сложно обеспечить достаточно большую популяцию комаров, чтобы они выжили до 15 дней во взрослом возрасте».
Предыдущее исследование лаборатории Хиллера показало, что повышение температуры ускоряет старение комаров, что ослабляет их иммунную систему. Работа показала, что комары, выращенные при более высоких температурах, старели быстрее, что приводило к ослаблению иммунного ответа.
Но это раннее исследование не изучало, приводит ли ослабленный иммунитет к ухудшению выживаемости или результатов инфекции. Поэтому новое исследование идет дальше, измеряя комбинированное воздействие инфекции, старения и потепления на выживаемость и интенсивность инфекции.
Результаты показывают, что каждая из измеренных категорий отрицательно влияет на продолжительность жизни комаров, и многие эффекты усугубляются. Хотя инфекция всегда снижала вероятность выживания комара, инфекция в более теплых условиях была более пагубной, чем инфекция в более прохладных условиях. То же самое относится и к старению. Более старые комары выживали меньше, чем молодые комары при заражении.
Но важно то, что в отличие от того, что происходит с людьми и другими млекопитающими, которые используют метаболизм для регулирования температуры своего тела, изменения температуры значительно изменили скорость старения комаров. Как следствие, более высокая температура ускорила смертность, связанную со старением, и усилила зависящее от старения увеличение силы инфекции.
Хилльер, который подчеркнул решающую роль окружающей среды для насекомых, сказал, что в статье показано, что более высокие температуры и старение вместе увеличивают смертность комаров и интенсивность инфекции, причем каждый фактор усиливает влияние другого. Это открытие подчеркивает, как потепление в мире может формировать роли насекомых как опылителей, вредителей и переносчиков болезней.
Дополнительная информация: Джордин С. Барр и др., Более теплая температура окружающей среды ускоряет старение комаров, уменьшая продолжительность жизни и ухудшая результаты инфекции, Иммунитет и старение (2024). DOI: 10.1186/s12979-024-00465-w
Предоставлено Университетом Вандербильта
