เห็บบางชนิดป้องกันตัวเองจากแบคทีเรียอันตรายบนผิวหนังมนุษย์ได้อย่างไร

แมงที่แพร่กระจายโรค Lyme เลือกยีนแบคทีเรียโบราณเพื่อกำจัดจุลินทรีย์

เห็บอาจมีเหตุผลที่ต้องระวังเราพอๆ กับที่เราเป็นพวกมันแบคทีเรียที่อาจเป็นอันตรายต่อผู้ดูดเลือดอาศัยอยู่บนผิวหนังของมนุษย์ แต่ยีนจากแบคทีเรียที่เห็บรวมอยู่ในรหัสพันธุกรรมของพวกมันเมื่อประมาณ 40 ล้านปีก่อน ช่วยปกป้องแมงจากผู้ที่อาจเป็นนักฆ่าจุลินทรีย์

ยีนนั้นสร้างโปรตีนที่เรียกว่า Dae2 ซึ่งเห็บขาดำ ( Ixodes scapularis ) สามารถใช้เพื่อป้องกันการคุกคามของจุลินทรีย์นักวิจัยรายงานวันที่ 10 ธันวาคมในเซลล์ แต่มันไม่ใช่อาวุธที่มีโอกาสเท่าเทียมกัน ในหลอดทดลอง โปรตีนจะไม่เข้าไปยุ่งกับแบคทีเรียที่ไม่รบกวนเห็บ ซึ่งรวมถึงBorrelia burgdorferiสาเหตุของโรค Lyme จากแบคทีเรีย

การค้นพบนี้อาจอธิบายได้ว่าเห็บสามารถผ่านการป้องกันของมนุษย์ในการถ่ายทอดโรคผ่านการกัดได้อย่างไร ซึ่งรวมถึงโรค Lyme ซึ่งเป็นโรคที่เกิดจากเห็บที่พบบ่อย ที่สุด ในอเมริกาเหนือ ( SN: 6/23/16 )

น้ำลายของแมงมีโปรตีนฆ่าแบคทีเรียจำนวนมาก แต่มีการศึกษาเพียงไม่กี่ชิ้นที่วิเคราะห์ว่าโปรตีนดังกล่าวช่วยให้เห็บสามารถป้องกันตัวเองจากจุลินทรีย์บางชนิดได้อย่างไรในขณะที่ยังคงรักษาสายพันธุ์ที่ไม่เป็นอันตรายต่อเห็บ Albert Mulenga นักชีววิทยาเวกเตอร์ที่มหาวิทยาลัย Texas A&M ในคอลเลจสเตชันซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าว การศึกษาดังกล่าวสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ระบุโปรตีนที่จำเป็นสำหรับการให้อาหารเห็บและการแพร่กระจายของโรค นักวิจัยอาจสามารถพัฒนาวิธีการที่จะเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับโปรตีนเหล่านี้ หยุดเห็บไม่ให้แพร่กระจายโรค

แบคทีเรียในปัจจุบันใช้ Dae2 เวอร์ชันของพวกเขาในการโจมตีและฆ่าแบคทีเรียอื่นๆ ที่แข่งขันกันเพื่อหาสารอาหารโดยการกำหนดเป้าหมายและทำให้ส่วนประกอบของผนังเซลล์เสื่อมโทรม หากไม่มีส่วนประกอบดังกล่าว เซลล์แบคทีเรียของคู่แข่งก็จะแตกตัวและตายไป แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าเห็บขาดำใช้ Dae2 เวอร์ชันของพวกมันอย่างไร ซึ่งพบในน้ำลายและไส้ในของเห็บ

คำถามที่ใหญ่ที่สุดคือแบคทีเรียชนิดใดที่ทำเป้าหมาย Dae2 ของเห็บ Seemay Chou นักจุลชีววิทยาและนักชีวเคมีแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโกกล่าว

Chou และเพื่อนร่วมงานคาดการณ์ว่า Dae2 อาจช่วยเห็บขาดำควบคุมการเติบโตของB. burgdorferi งานก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าเห็บที่ไม่มี Dae2 มีจุลินทรีย์โรค Lymeมากกว่าเห็บที่มี Dae2 เมื่อแมงกินหนูที่ติดเชื้อจุลินทรีย์ แต่จากการทดลองซ้ำหลายครั้งพบว่าโปรตีนไม่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียในหลอดทดลองได้ ซึ่งบ่งชี้ว่าสมมติฐานของทีมผิด

เบธ เฮย์ส นักจุลชีววิทยาในห้องทดลองของ Chou กล่าวว่า “เราอยากให้มันเป็นจริงจนแทบขาดไฟแดง

เมื่อ Chou, Hayes และเพื่อนร่วมงานเริ่มทดสอบโปรตีนกับแบคทีเรียชนิดอื่นๆ ในที่สุด Dae2 ของเห็บก็มีประสิทธิภาพที่น่าประหลาดใจ ในหลอดทดลอง Dae2 ได้ฆ่าBacillus subtilis ซึ่งเป็นแบคทีเรียสายพันธุ์ที่พบได้ทั่วไปในดิน เช่นเดียวกับสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในผิวหนัง ของมนุษย์ เช่นStaphylococcus epidermidisและCorynebacterium propinquum แบคทีเรียเหล่านั้นมักไม่ก่อให้เกิดโรคในคน นักวิจัยสรุปว่าพวกมันอาจเป็นข่าวร้ายสำหรับเห็บ

เมื่อเห็บที่ถูกขัดขวางไม่ให้สร้าง Dae2 หรือมีกิจกรรมปิดกั้นไม่ให้กินหนู แมงมักมีแบคทีเรีย Staphylococcusในระดับที่สูงกว่าเห็บที่มี Dae2 ที่ใช้งานอยู่ และเมื่อนักวิจัยติดเชื้อเห็บที่ไม่มี Dae2 กับS. epidermidisมีน้อยกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ที่รอดชีวิตได้นานกว่าหนึ่งวัน เห็บที่ติดเชื้อส่วนใหญ่ที่มี Dae2 จะอยู่รอดได้ตราบเท่าที่เห็บที่ไม่ติดเชื้อ

เมื่อมองย้อนกลับไป “ไม่สมเหตุสมผลจริงๆ ที่จะมองดูสิ่งที่มีชีวิตรอดและเติบโตได้ด้วยเห็บ” โจวกล่าว “เชื้อโรค Lyme นั้นมีความชัดเจนในการเป็นหุ้นส่วนที่กลมกลืนกับเห็บ ดังนั้นหากระบบภูมิคุ้มกันของเห็บพัฒนาขึ้นเพื่อกำหนดเป้าหมายสิ่งใดๆ สิ่งนั้นก็คือทุกสิ่งที่ไม่มีอยู่จริง”

ยังไม่ชัดเจนว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับเห็บที่พบ แบคทีเรีย Staphylococcusในธรรมชาติ Mulenga กล่าวว่า “เราไม่รู้จริงๆ ว่าแบคทีเรียอยู่ในเลือดป่นมากแค่ไหนในขณะที่ [เห็บ] กำลังป้อนอาหารอยู่ เป็นไปได้ว่าแมงอาจสัมผัสกับระดับที่ไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต แต่อาจมีผลกระทบด้านลบอื่นๆ เช่น การป้องกันไม่ให้เห็บดำเนินไปตลอดวงจรชีวิตของพวกมัน      

อย่างไรก็ตาม ผลการวิจัยยังเน้นว่าเห็บเป็น “เครื่องดูดเลือดที่สง่างามจริงๆ” และเน้นว่าคำว่า “เชื้อโรค” เป็นเพียงสถานะขึ้นอยู่กับว่าใครเป็นโฮสต์ Chou กล่าว ในขณะที่เห็บกินเลือด มี “สถานการณ์ที่เหมือนกระจกที่เห็บ [พา] เชื้อโรค Lyme ซึ่งเลวร้ายมากสำหรับเรา และจุลินทรีย์ในผิวหนังของเรานั้นแย่มากสำหรับเห็บ” เธอกล่าว

เส้นทางสู่สุขภาพหัวใจเป็นหนึ่งเดียวกับเปลือกผลไม้ที่มีรสเปรี้ยวอาจสมควรได้รับบทบาทที่โดดเด่นมากขึ้นในอาหาร ทีมวิจัยในแคนาดาเพิ่งแสดงให้เห็นว่าการดื่มน้ำส้มหลายแก้วทุกวันสามารถสูบฉีดคอเลสเตอรอลชนิดดีที่เรียกว่าคอเลสเตอรอลที่ดีได้การเพิ่มโคเลสเตอรอลที่มีไลโปโปรตีนความหนาแน่นสูง (HDL) สามารถชะลอการสะสมของคราบพลัคหลอดเลือดแดง (SN: 9/9/89, p. 171)