Патогены - это организмы, вызывающие заболевания. В результате естественного отбора они развивают механизмы уклонения, чтобы обмануть иммунную систему хозяина и одержать верх. Одним из способов поддержать иммунную систему и дать ей отпор является медицинское вмешательство. Однако это может привести к нежелательной адаптации патогенов, как это наблюдается у бактерий, устойчивых к антибиотикам.

Другая стратегия - социальное вмешательство. Некоторые социальные группы, например, муравьи, пытаются бороться с инфекцией с помощью "социального иммунитета", коллективных гигиенических и медицинских мер, чтобы избежать распространения инфекции по всему сообществу. Могут ли и как патогены реагировать на такое групповое поведение, пока неизвестно.

Последнее исследование профессора Сильвии Кремер и ее исследовательской группы в Институте науки и технологий Австрии (ISTA) показывает необыкновенные эффекты такого рода взаимодействия хозяина и паразита. Вместе с химическими экологами из Университета Вюрцбурга в Германии ученые внимательно изучили социальных муравьев, чтобы увидеть, как патогенные грибки реагируют на вмешательство социальных служб своих хозяев во время инфекции. Результаты показали, что грибки снижают свои химические сигналы обнаружения, чтобы переиграть социальный иммунитет. Исследование опубликовано сегодня в журнале Nature Ecology & Evolution.
Больше спор, но меньше ухода

"Грибки заражают муравьев с поверхности тела и растут внутри, но сородичи сметают многие споры еще до того, как они успевают вызвать внутреннюю инфекцию", - объясняет Барбара Милутинович, один из ведущих авторов исследования, бывший постдок в группе Кремера, а ныне научный сотрудник Института имени Марии Кюри Склодовской в Хорватии (Ruđer Bošković Institute).

Ученые поставили эксперимент, в котором аргентинские муравьи (Linepithema humile) заражались патогенными грибками Metarhizium либо в отсутствие, либо в присутствии ухаживающих за ними членов колонии. "Мы обнаружили, что грибки коренным образом изменились в ответ на заботу муравьев-рабочих, - продолжает Милутинович. В течение десяти циклов заражения грибки, которые испытывали ухаживания муравьев-соседей, увеличили производство спор по сравнению с грибками, сопровождаемыми только отдельными муравьями.

"Производство большего количества спор поможет грибку противостоять удалению спор, помогая сородичам. Тем не менее, мы были удивлены тем, что муравьи проявляли меньше груминга против спор", - добавляет Сильвия Кремер. "Это говорит о том, что муравьям стало труднее обнаруживать споры".

Чтобы проверить, почему муравьи-труженики испытывают трудности с восприятием грибов, и проанализировать возможные сигналы обнаружения грибов, ученые объединились с химическим экологом из Университета Вюрцбурга. Местный профессор Томас Шмитт объясняет: "Грибы, которые адаптировались к социальным хозяевам, воспринимались менее сильно из-за сильного снижения специфического для грибов соединения под названием эргостерол".

Эргостерол является важным мембранным соединением, которое есть у всех грибов. Подвергая муравьев воздействию чистого грибкового эргостерола или его негрибкового аналога у позвоночных, исследователи показали, что только грибковое соединение вызывало интенсивный груминг. Милутинович говорит: "Это показывает, что грибковые патогены реагируют на присутствие ухаживающих муравьев уменьшением своих характерных грибковых сигналов. Они больше не распознаются как угроза болезни и могут избежать социального иммунитета колонии".

Полученные результаты подчеркивают влияние, которое социальные хозяева оказывают на своих патогенов с помощью группового поведения. "Увлекательно, как коллективные гигиенические меры вызывают стратегии уклонения у патогена. Было бы интересно посмотреть, как в свою очередь отреагирует муравьиная колония. Возможно, они станут более чувствительными в обнаружении все более низких грибковых сигналов", - заключает Кремер.