Ben Ashby, Universitatea din Bath

Este corect să spunem că paraziții sunt, în general, răi pentru gazdele lor. Mulți provoacă boli și moarte, așa că, la fel ca majoritatea speciilor, noi oamenii încercăm de obicei să evităm infecția cu orice preț. Dar se pare că unii paraziți, deși pot fi dăunători în mod izolat, pot ajuta de fapt gazdele să facă față unor infecții mai letale.

interiorul

Înțelegerea când parazitul este benefic are implicații importante pentru modul în care gestionăm bolile infecțioase, dar în prezent știm foarte puțin despre acest fenomen. Noul nostru studiu, publicat în Evolution Letters, ne spune că paraziții pot evolua cu ușurință diferite mecanisme pentru a-și apăra gazdele de alte infecții, ceea ce sugerează că protecția gazdei ar trebui să fie comună în natură.

Ideea că „dușmanul dușmanului meu este prietenul meu” există în societatea umană de mult timp, dar este departe de a fi unică conflictului uman. Lumea naturală este plină de exemple în care paraziții sunt dăunători în anumite condiții și utile în altele.

Bacteriile care trăiesc în intestinul nostru pot cauza ocazional probleme, dar previn și colonizarea de către microbi mai dăunători, cum ar fi Salmonella enterica, care provoacă intoxicații alimentare. În mod similar, bacteriile care infectează frecvent insectele sunt de obicei costisitoare, dar pot oferi protecție împotriva infecțiilor mai letale. Și larvele fluturilor monarhi sunt mai susceptibile de a supraviețui infecției cu o muscă parazită atunci când sunt infectate și de un protozoar (organism unicelular).

Paraziții își pot ajuta gazdele și în alte moduri, de exemplu, provocând boli mai grave la alte specii. Acesta este unul dintre principalele motive pentru care veverițele cenușii au deplasat rapid veverițele roșii din cea mai mare parte a Marii Britanii. Veverițele cenușii sunt purtătoare ale virusului varicelei veveriței, care este de obicei fatală pentru veverițele roșii, dar este rareori dăunătoare gri. La fel, unele specii de bacterii se angajează într-o formă de război biologic primitiv, transportând viruși la care bacteriile concurente nu sunt imune.

Aceste exemple arată că a fi infectat nu este neapărat un lucru rău și, de fapt, poate fi uneori benefic. Dar ceea ce nu ne spun este cum și când paraziții evoluează pentru a fi utili gazdelor lor.

Experimente recente de laborator au arătat că bacteriile ușor dăunătoare care trăiesc în interiorul viermilor microscopici pot evolua în doar câteva zile pentru a-și proteja gazdele de o infecție letală. Acest rezultat izbitor indică faptul că bacteriile pot evolua rapid protecția gazdei împotriva altor boli infecțioase.

Totuși, se știe foarte puțin despre cum și când are loc o astfel de evoluție în natură. Și dacă un parazit evoluează pentru a-și proteja gazda de o infecție mai mortală, inamicul devine acum prieten?

De la dușman la prieten

Folosind modelarea matematică, am explorat evoluția a două forme de protecție a gazdei: rezistența și toleranța. Paraziții care protejează conferind rezistență gazdelor lor reduc probabilitatea ca o a doua specie să le poată infecta, cum ar fi atunci când bacteriile din intestin previn colonizarea de către alți microbi. În schimb, paraziții care conferă toleranță gazdelor lor reduc daunele cauzate de o altă specie după ce le infectează, așa cum pare să fie cazul protozoarelor care protejează larvele de fluture monarh de muștele parazite.

Am descoperit că ambele forme de protecție a gazdei evoluează într-o gamă largă de condiții, chiar dacă parazitul protector ar trebui să devieze resursele de la propria creștere sau reproducere pentru a apăra gazda. Protecția evoluează încă, deoarece acest cost este mai mult decât compensat de supraviețuirea crescută a gazdei (și, prin urmare, a parazitului protector).

Dar există unele diferențe notabile între cele două forme de protecție. De exemplu, rezistența crește de obicei dimensiunea populației gazdei, dar toleranța poate avea un efect negativ, deoarece crește prevalența generală a bolii. Aceste diferențe indică faptul că mecanismul de protecție este crucial pentru a determina dacă un parazit protector este cu adevărat benefic.

Acum putem combina modelarea matematică cu experimentele de laborator ale microbilor în evoluție pentru a răspunde la întrebări interesante despre cum evoluează alte specii ca răspuns la protecția gazdei. Gazda evoluează pentru a adăposti parazitul protector și așa am dezvoltat o relație simbiotică cu unele dintre bacteriile intestinale? Pot evolua paraziți mai dăunători pentru a depăși protecția gazdei? Răspunsul la astfel de întrebări ne poate ajuta să găsim noi modalități de a trata bolile infecțioase.

Rezultatele cercetării noastre aruncă lumină asupra unui fenomen biologic fascinant despre care încă știm foarte puțin. Totuși, luată împreună cu numărul tot mai mare de exemple de protecție a gazdei, este clar - cel puțin dacă găzduiești un parazit - că inamicul inamicului tău poate fi într-adevăr prietenul tău.

Ben Ashby

Ben Ashby primește finanțare de la Consiliul de Cercetare pentru Mediul Natural (NERC). Este afiliat la Sense About Science.

Universitatea din Bath oferă finanțare ca membru al The Conversation UK.