Внутриклеточная мозговая бактерия вызывает гиперсексуальность у самок дрозофил

4 июля 2025

Авторы недавней работы, опубликованной в Cell Reports, показали, что внутриклеточная паразитическая бактерия вольбахия влияет на поведение самок дрозофил, повышая их половую активность. Этот эффект обусловлен заражением бактерией отделов мозга, которые отвечают за половое поведение. Заражение вольбахией приводит к снижению количества метаботропных рецепторов глутамата в мозге самки, причем искусственное понижение уровня этих рецепторов приводит к такому же фенотипу, как и вызванная вольбахией инфекция.

Credit: Warecki B, et al / Cell Reports 2025

Вольбахии (Wolbachia) – род грамотрицательных внутриклеточных бактерий, паразитирующих внутри клеток членистоногих и нематод. Передача вольбахий происходит вертикально вместе с яйцеклетками, от самки к потомству. Вольбахии известны тем, что существенно влияют на поведение своего хозяина. Американские ученые показали, что инфекция, вызванная вольбахией, изменяет половое поведение самок дрозофил, склоняя их к промискуитету. Молекулярные основы такого воздействия, как показали авторы работы, заключаются в поражении бактерией области мозга, отвечающей за половое поведение, и снижении количества метаботропных рецепторов глутамата (mGluR).

Поскольку вольбахия передается от самок к потомкам, повышение половой активности самок было бы бактерии на руку. Действительно, ученые продемонстрировали, что вольбахии влияют на половое поведение самок, делая его беспорядочным, и повышают половую активность самок. Они также могут повышать плодовитость своих хозяек. Авторы исследования подтвердили, что инфицированные самки дрозофил становятся более активными в половом плане, причем не только в отношении мух своего вида, но и других видов, и более чувствительными к стимулам полового поведения вроде феромонов.

Предыдущие исследования установили, что вольбахия поражает всю центральную нервную систему, концентрируясь в ее центральной зоне. Авторы новой работы уточнили предыдущие результаты и выяснили, что у самок дрозофил вольбахия поражает преимущественно участки мозга, контролирующие половое поведение и чувствительность к нему.

Чтобы охарактеризовать последствия заражения вольбахией на молекулярном уровне, ученые провели количественный глобальный протеомный анализ мозга зараженных личинок дрозофилы. Им удалось выявить белки, уровни которых значимо отличаются у здоровых и зараженных насекомых. Среди белков, уровень которых существенно снижается при заражении вольбахией – метаботропные рецепторы глутамата. Авторы смогли установить достоверную связь между заражением вольбахией и снижением уровня mGluR в мозге.

Чтобы подтвердить, что именно снижение уровня mGluR лежит в основе изменений полового поведения инфицированных самок, ученые добились снижения уровня экспрессии mGluR в нейронах. Оказалось, что искусственное снижение количества mGluR дает такие же изменения в половом поведении, как и при заражении вольбахией.

Авторы заключают, что вольбахия «добивается» большей половой активности самок именно через mGluR.

Текст: Елизавета Минина

Wolbachia-mediated reduction in the glutamate receptor mGluR promotes female promiscuity and bacterial spread by Warecki B, et al in Cell Reports. 2025;44(5):115629.

DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115629.