Инфекция в своей острой фазе может ощутимым образом сказываться на поведении животного: ему становится сложнее искать пищу, прятаться от хищников и охранять свою территорию. Когда острая фаза заболевания заканчивается, оно может перейти в хроническую форму, часто бессимптомную. Но это не означает, что возбудитель никак не влияет на состояние организма. Чтобы обнаружить отсроченные эффекты хронической инфекции, нужно наблюдать за животными в течение всей их жизни. Ученые из Швеции в течение 25 лет собирали данные о популяции дроздовидных камышовок, в которой часть птиц регулярно «цепляет» малярийных плазмодиев во время зимовки в Африке и приобретает бессимптомную хроническую форму малярии [1]. За такой промежуток времени сменилось несколько поколений птиц, так что исследователи смогли изучить влияние хронической инфекции не только на состояние зараженной особи, но и на здоровье ее потомства.

Инфицированные камышовки внешне не отличались от здоровых особей и были так же активны. Поэтому наличие возбудителей и инфекционную нагрузку определяли в образцах крови птиц разными видами ПЦР. Чем больше фрагментов ДНК малярийного плазмодия обнаруживалось, тем более высокой считалась инфекционная нагрузка.

Первое, что обнаружили ученые — это резкое уменьшение продолжительности жизни птиц с хронической инфекцией по сравнению с незараженными особями (средние продолжительности жизни — 1,7 и 2,5 года соответственно). Чем выше была инфицированность птицы, тем меньше она жила.

Кроме того, камышовки-носители плазмодиев производили на свет меньше потомства, чем незараженные особи (приблизительно в два раза). Получается, что хроническая инфекция имела далекоидущие последствия и для самой птицы, и для ее потомков, хотя заболевание даже не проявлялось внешними симптомами.

Продолжительности жизни инфицированных и неинфицированных птиц сильно различались, и ученых заинтересовало, различаются ли у этих групп длины теломер. Теломеры — «защитные» последовательности ДНК на концах хромосом, которые укорачиваются после каждого деления клетки [2]. Клетка может делиться, пока ее теломеры не достигнут определенной минимальной длины, после чего она погибает. С укорочением теломер некоторые исследователи связывают эффекты клеточного старения [3].

Ученые каждый год измеряли длину теломер в эритроцитах камышовок. Длина ожидаемо уменьшалась с возрастом птицы, но у особей с хронической малярией это происходило быстрее, чем у незараженных. При этом скорость утраты теломер коррелировала с инфекционной нагрузкой (количеством ДНК малярийного плазмодия в крови птиц).

Интересно, что у незараженных особей обнаруживалась корреляция длины теломер в раннем возрасте (первое измерение проводили, когда птицам было по 8–10 дней) с продолжительностью жизни. А у камышовок с хронической инфекцией такой корреляции не было: они могли заразиться в разном возрасте, после чего, по-видимому, их теломеры начинали укорачиваться существенно быстрее, чем у незараженных птиц.

Итак, наблюдение за камышовками, заразившимися малярией естественным путем, выявило, что их теломеры уменьшались быстрее. Чтобы подтвердить результаты полевых наблюдений, ученые решили экспериментально инфицировать птиц малярийным плазмодием и проверить, будут ли их теломеры укорачиваться быстрее, чем у здоровых особей. И действительно, ускоренная потеря теломерной ДНК наблюдалась и у камышовок, зараженных в лабораторных условиях. Такой более чистый эксперимент подтверждал, что птицы не отличались по каким-то другим параметрам, кроме носительства плазмодия.

Что интересно, у матерей с хронической инфекцией появлялось потомство с более короткими теломерами, чем у птенцов незараженных особей. При этом у незараженных матерей наблюдалась положительная корреляция между их возрастом и размером теломер птенцов (то есть, чем старше мать, тем длиннее теломеры у ее потомства). Для матерей же с хронической формой малярии, наоборот, характерна отрицательная зависимость между возрастом матери и длиной теломер птенца (то есть, чем старше мать, тем короче теломеры у потомства). Получается, что на длину теломер птенца, а следовательно, на продолжительность его жизни, влияли события из жизни его матери, в частности, хроническая бессимптомная инфекция.

Исследование показало, что хроническая малярия у камышовок не только сокращает им жизнь, но и влияет на количество и качество их потомков. Причем этот эффект опосредован повышением скорости укорачивания теломер у зараженных птиц, а их потомкам более короткие теломеры достаются с рождения. Такие данные лишний раз подтверждают, что хронические заболевания, даже если они не имеют симптомов, могут оказывать отдаленное влияние на жизнь животных и даже на жизни их потомков.

Литература

1. Asghar M., Hasselquist D., Zehtindjiev P., Westerdahl H., Bensch S. (2015). Hidden costs of infection: Chronic malaria accelerates telomere degradation and senescence in wild birds. Science. 347, 436–438.;
2. «Нестареющая» Нобелевская премия: в 2009 году отмечены работы по теломерам и теломеразе;
3. Старение — плата за подавление раковых опухолей?.