ВАКЦИНАЦИЮ ИЗОБРЕЛИ ПЧЕЛЫ МИЛЛИОНЫ ЛЕТ НАЗАД
Сегодня вопрос вакцинации – один из самых насущных. И не только в связи с проводимой сейчас массовой прививочной кампанией против коронавируса. В последнее время растет и ширится движение антипрививочников, которые считают, что прививки наносят больше вреда чем пользы. Ответом им может стать статья кандидата биологических наук Галины Эйснер-Негрук, которая популярно объясняет воздействие вакцинации на популяцию на примере… пчел.
О пчелах и вакцинах
Сочетание слов пчела и цветок вызывает определенные ассоциации, но обычно как-то забывается, что цветы это просто проходной двор, их неизвестно кто посещает, и тут ничего не стоит подхватить любую заразу, которая неизбежно достигнет улья. Здоровье пчел не может не волновать людей. Более трети урожая сельскохозяйственных культур производится благодаря опылению цветов пчелами. Они опыляют овощи, фрукты, ягоды, орехи, фуражные и масличные культуры. При полноценном опылении, кроме всего прочего, плоды крупнее. От выращиваемых растений, и в итоге от пчел, зависит пропитание человека и его домашних животных.
Рабочие пчелы несут в улей разную инфекцию. Улей скученное место, где инфекции легко перескакивают от пчелы к пчеле. Матка и пчелы-няньки проводят в улье все время и особенно чувствительны к незнакомым возбудителям. Как защитить их от болезней? Оказывается, вакцинацию изобрели миллионы лет назад. У пчел имеется несколько систем вакцинации, как, впрочем, и у нас теперь. Но обо всем по порядку.
Издавна известно, что мед и маточное молочко обладают лекарственными свойствами. Маточное молочко напоминает белый кисель и содержит белки, жиры, углеводы и витамины. Пчелы производят маточное молочко в верхнечелюстных железах. Всем личинкам дают маточное молочко лишь первые три дня после выхода из яйца. Потом личинок рабочих пчел и трутней с довольствия снимают, и кормят пергой или пчелиным хлебом. Перга – это собранная пыльца, залитая медом.
Личинок будущих маток продолжают пичкать маточным молочком. Они буквально в этом молочке купаются. Работа генов у них от такого корма меняется, и они вырастают царицами. Матку, откладывающую яйца, так и кормят маточным молочком всю жизнь. Пчелы-сборщицы время от времени кормят других пчел в улье, и всем достается немного маточного молочка.
Оказалось, что в маточном молочке содержатся вакцины от вирусов, бактерий и грибков. В результате все в улье получают прививку. Один тип пчелиных вакцин содержит РНК. Пчелы берут непосредственно у вирусов их генетическую информацию, молекулы РНК, и их укорачивают. При встрече с вирусом в организме пчелы эти короткие РНК узнают последовательности РНК своего вируса и связываются с ними. Это сигнал для клетки: уничтожить опознанную вирусную РНК. Механизм в каждой клетке имеется и называется интерференция.
Молекула РНК очень нестабильна, легко разваливается, поэтому в организме пчелы ее защищает белок, который называется основной белок маточного молочка, сокращенно MRJP-3 (main royal jelly protein). MRJP-3 составляет 10% белков маточного молочка. Он не разрушается в пищеварительном тракте пчел и вместе со связанной РНК попадает в железу, вырабатывающую маточное молочко. Пчела оделяет им остальных обитателей улья, в том числе и матку. Матка откладывает яйца и добавляет порцию вакцины в каждое яйцо. Так как всех личинок на первых порах тоже кормят маточным молочком, они получают вторую порцию вакцины. Получается, что пчел вакцинируют дважды: на стадии яйца и на стадии личинки, в общем, в детстве. После вакцинации колония пчел в течение нескольких месяцев остается устойчивой к заболеванию. Поколение пчел, принесших РНК, может смениться, но у матки имеется запас вакцины, которую она продолжит вводить в откладываемые яйца. Таким образом осуществляется вакцинация будущих поколений рабочих пчел.
Некоторые вакцины, созданные человеком, содержат только белки. К ним относятся противостолбнячная, противодифтерийная вакцины, а также многие другие, включая вакцину от вируса папилломы человека, предотвращающую в частности возникновение рака шейки матки. И у пчел существует нечто подобное. Белок вителлогенин синтезируется у нас в печени, а у насекомых – в жировом теле. Он входит в состав желтка и переносит в яйцеклетку фрагменты болезнетворных бактерий. Кусочки бактерий, следовательно, заранее готовят иммунную систему юных пчел. При встрече с настоящей бактерией организм пчелы ее распознает как угрозу. Вителлогенин обнаруживается в гемолимфе, исполняющей роль крови у насекомых. Его особенно много (до 70%) в гемолимфе матки. Понятно почему, она ведь непрерывно откладывает яйца с желтком. Имеется много вариантов вителлогенина, возможно, они связываются с разными бактериями.
Пчелы передают молодому поколению не только РНК и фрагменты бактерий для тренировки, но и специальные защитные белки дефензины. Они обладают антивирусной, антибактериальной и антигрибковой активностью. Дефензины усиливают иммунный ответ всего организма, склеивают и нейтрализуют вирусы, проделывают дыры в оболочке микроорганизмов, подавляют синтез их нуклеиновых кислот. Так что маточное молочко и мед поистине целебны.
Переход защитных молекул происходит и у млекопитающих – от матери через плаценту к плоду и через молоко к новорожденному. Дефензины тоже передаются, они производятся плацентой и присутствуют в молоке. В последнее время обсуждается вакцинация беременных женщин для защиты новорожденных. В отличие от пчел, человечество стало использовать вакцинацию совсем недавно, чуть более 200 лет тому назад. И именно благодаря вакцинам люди стали здоровее, выше ростом, а продолжительность их жизни заметно увеличилась.
Справка
Галина Эйснер-Негрук родилась в Москве. В 1972 году окончила биофакультет МГУ. Работала в Институтах Молекулярной Биологии и Молекулярной Генетики. Подрабатывала переводами книг и гидом-переводчиком. В трудные времена, когда ученым практически перестали платить зарплату, уехала с мужем, выпускником того же факультета МГУ, в Канаду. Работала в университетах Бельгии, Канады, США. Сейчас проживает в Южной Флориде, работает в биотехнологической компании.
