Гематофагия

Экологическая ниша, связанная с питанием кровью

Гематофагия (иногда пишется как haematoophagy или hematoophagia ) — это практика питания некоторых животных кровью ( от греческих слов αἷμα haima «кровь» и φαγεῖν phagein «есть»). Поскольку кровь — это жидкая ткань, богатая питательными белками и липидами , которые можно принимать без особых усилий, гематофагия является предпочтительной формой питания для многих мелких животных, таких как черви и членистоногие . Некоторые кишечные нематоды , такие как Ancylostomatids , питаются кровью, извлекаемой из капилляров кишечника, и около 75 процентов всех видов пиявок (например, Hirudo medicinalis ) являются гематофагами. Паук Evarcha culicivora питается косвенно кровью позвоночных, специализируясь на наполненных кровью самках комаров в качестве своей предпочтительной добычи. ^[1] Некоторые рыбы , такие как миноги и кандирусы , млекопитающие , особенно летучие мыши-вампиры , и птицы, включая вьюрка -вампира , пересмешника , тристанского дрозда и буйволовых скворцов , также практикуют гематофагию.

Механизм и эволюция

Гематофаги имеют ротовые части и химические вещества для проникновения в сосудистые структуры кожи хозяев , в основном млекопитающих, птиц и рыб. Этот тип питания известен как флеботомия (от греческих слов phleps «вена» и tomos «разрезание»).

После проведения флеботомии (у большинства насекомых с помощью специальной тонкой полой «иглы», хоботка , который прокалывает кожу и капилляры ; у летучих мышей с помощью острых резцов , которые действуют как бритва для разрезания кожи), кровь приобретается либо путем всасывания непосредственно из вен или капилляров, из лужи вытекшей крови, либо путем лакания (опять же, у летучих мышей). Чтобы преодолеть естественный гемостаз (свертывание крови), вазоконстрикцию , воспаление и болевое ощущение у хозяина, животные-гематофаги выработали химические растворы, например, в своей слюне, которые они предварительно вводят, — а у некоторых видов-гематофагов выработались анестезия и расширение капилляров. Ученые разработали антикоагулянтные лекарства, изучая вещества в слюне нескольких видов-гематофагов, таких как пиявки ( гирудин ).

Гематофагия классифицируется как облигатная или факультативная . Облигатные гематофаги не могут выживать на какой-либо другой пище. Примерами являются Rhodnius prolixus , южноамериканский клоп-хищнец , и Cimex lectularius , человеческий постельный клоп. Факультативные гематофаги, тем временем, получают по крайней мере некоторую часть своего питания из некровяных источников по крайней мере в одной из половозрелых форм. Примерами этого являются многие виды комаров, такие как Aedes aegypti , у которых и самцы, и самки питаются пыльцой и фруктовым соком для выживания, но самкам требуется кровь для производства яиц. Виды мух, такие как Leptoconops torrens, также могут быть факультативными гематофагами. У анаутогенных видов самка может выживать без крови, но должна потреблять кровь, чтобы производить яйца (облигатные гематофаги по определению также анаутогенны).

Как практика питания, гематофагия независимо развилась у ряда членистоногих, кольчатых червей , нематод и млекопитающих. Например, Diptera (насекомые с двумя крыльями, такие как мухи ) имеют одиннадцать семейств с гематофагическими привычками (более половины из 19 таксонов гематофагических членистоногих). Около 14 000 видов членистоногих являются гематофагами, даже включая некоторые роды, которые ранее не считались таковыми, такие как моли рода Calyptra . Считается, что гематофагия у насекомых, включая комаров, возникла из фитофагических или энтомофагических источников. ^[2]^[3]^[4]^[5] Также развилось несколько дополнительных биологических адаптаций для обнаружения хозяев (обычно в темноте, поскольку большинство видов гематофагов ведут ночной образ жизни и молчат, чтобы избежать обнаружения), например, специальные физические или химические детекторы компонентов _пота , CO2 , тепла, света, движения и т. д.

В дополнение к этим биологическим адаптациям, которые развились, чтобы помочь кровососущим членистоногим находить хозяев, есть доказательства того, что РНК от видов хозяев также может быть принята и иметь регуляторные последствия у кровососущих насекомых. Исследование желтолихорадочного комара Aedes aegypti показало, что микроРНК крови человека has-miR-21 принимаются во время питания кровью и переносятся в жировые ткани тела. Попав в жировое тело, они нацеливаются и регулируют гены комара, такие как вителлогенин , который является желточным белком, используемым для производства яиц. ^[6]

Медицинское значение

Флеботомическое действие открывает канал для заражения вида хозяина бактериями , вирусами и паразитами, передающимися через кровь, содержащимися в организме гематофага. Таким образом, многие инфекционные заболевания животных и человека передаются видами гематофагов, такими как бубонная чума , болезнь Шагаса , лихорадка денге , восточный энцефалит лошадей , филяриатоз , лейшманиоз , болезнь Лайма , малярия , бешенство , сонная болезнь , энцефалит Сент-Луиса , туляремия , сыпной тиф , пятнистая лихорадка Скалистых гор , лихорадка Западного Нила , лихорадка Зика и многие другие.

Насекомые и паукообразные, имеющие медицинское значение как гематофаги, по крайней мере, некоторые виды, включают москита , червя , муху цеце , клопа , хищницу , комара , клеща , вшей , клеща , мошку и блоху .

Гематофагические организмы использовались врачами в полезных целях ( гирудотерапия ). Некоторые врачи теперь используют пиявок для предотвращения свертывания крови на некоторых ранах после операции или травмы. ^{[ требуется цитата ]} Антикоагулянты в слюне выращенных в лабораторных условиях пиявок поддерживают приток свежей крови к месту травмы, фактически предотвращая инфекцию и увеличивая шансы на полное выздоровление. В недавнем исследовании было показано, что генетически модифицированный препарат под названием десмотеплаза, основанный на слюне Desmodus rotundus (летучая мышь-вампир), улучшает выздоровление у пациентов, перенесших инсульт . ^[7]

Гематофагия человека

Многие человеческие общества также пьют кровь или используют ее для производства продуктов питания и деликатесов. Например, коровья кровь, смешанная с молоком , является основной пищей африканских масаев . Во многих местах по всему миру едят кровяную колбасу . В некоторых обществах, таких как моче , была ритуальная гематофагия, а также у скифов , кочевого народа Восточной Европы , которые пили кровь первого врага, убитого ими в бою . Существуют также психиатрические случаи пациентов, практикующих гематофагию. Высасывание или слизывание собственной крови из раны для ее очистки также является обычным человеческим поведением ^{[ сомнительно – обсудите ]} , и в достаточно малых количествах не считается табу. Наконец, человеческий вампиризм был постоянным объектом литературного и культурного внимания. ^{[ требуется ссылка ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Джексон, RR; Нельсон, XJ (2012). «Evarcha culicivora выбирает кровососущих комаров Anopheles, но другие пауки-скакуны Восточной Африки этого не делают». Медицинская и ветеринарная энтомология . 26 (2): 233– 235. doi :10.1111/j.1365-2915.2011.00986.x. hdl : 10092/9753 . PMID 22032682. S2CID 25520447.
^ Lehane MJ (2005). Биология кровососания у насекомых (2-е изд.). Кембридж: Cambridge University Press. ISBN 0511115539. OCLC 61354292.
^ Mattingly PF (1965). Taylor AE (ред.). «Эволюция векторных систем паразит-членистоногие». Эволюция паразитов. Симпозиум Британского общества паразитологии (3-й), Лондон, 6 ноября 1964 г. Оксфорд: Blackwell Scientific Publications.: 29– 45.
^ Peach DA, Gries R, Zhai H, Young N, Gries G (март 2019 г.). «Мультимодальные цветочные сигналы направляют комаров к соцветиям пижмы». Scientific Reports . 9 (1): 3908. Bibcode :2019NatSR...9.3908P. doi :10.1038/s41598-019-39748-4. PMC 6405845 . PMID 30846726.
^ Peach DA, Gries G (2019). «Фитофагия комаров – используемые источники, экологическая функция и эволюционный переход к гематофагии». Entomologia Experimentalis et Applicata . 168 (2): 120– 136. doi : 10.1111/eea.12852 . ISSN 1570-7458.
^ Пердомо, Хьюго Д.; Хуссейн, Мазхар; Парри, Рис; Этебари, Кайван; Хеджес, Лорен М.; Чжан, Гуанмэй; и др. (2021). «МикроРНК крови человека hsa-miR-21-5p индуцирует вителлогенин у комара Aedes aegypti». Commun Biol . 4 (1): 856. doi :10.1038/s42003-021-02385-7. PMC 8270986. PMID 34244602 .
^ Furlan, Anthony J.; Eyding, Dirk; Albers, Gregory W.; Al-Rawi, Yasir; Lees, Kennedy R.; Rowley, Howard A.; Sachara, Christian; Soehngen, Mariola; Warach, Steven; Hacke, Werner; DEDAS Investigators (2006). «Увеличение дозы десмотеплазы при остром ишемическом инсульте (DEDAS)». Stroke . 37 (5): 1227– 1231. doi : 10.1161/01.STR.0000217403.66996.6d . PMID 16574922. S2CID 2547258.

Дальнейшее чтение

Шарфеттер С., Хагенбухнер К. (1967). «Blutdurst als Symptom. Ein seltsamer Fall von Bluttrinken». Психиатр Нейрол . 154 (5). Базель: 288–310 . doi : 10.1159/000126021.
Ciprandi A, Horn F, Termignoni C (2003). «Слюна гематофагических животных: источник новых антикоагулянтов» (PDF) . Rev. Bras. Hematol. Hemoter . 25 (4): 250–262 .
Марквардт Ф. (октябрь 2002 г.). «Гирудин как альтернативный антикоагулянт — исторический обзор». Семинары по тромбозу и гемостазу . 28 (5): 405– 14. doi :10.1055/s-2002-35292. PMID 12420235. S2CID 23103375.
Рибейро Дж. М. (сентябрь 1995 г.). «Кровососущие членистоногие: живые шприцы или беспозвоночные фармакологи?». Инфекционные агенты и заболевания . 4 (3): 143–52 . PMID 8548192.

[1] Джексон, RR; Нельсон, XJ (2012). «Evarcha culicivora выбирает кровососущих комаров Anopheles, но другие пауки-скакуны Восточной Африки этого не делают». Медицинская и ветеринарная энтомология . 26 (2): 233– 235. doi :10.1111/j.1365-2915.2011.00986.x. hdl : 10092/9753 . PMID 22032682. S2CID 25520447.

[2] Lehane MJ (2005). Биология кровососания у насекомых (2-е изд.). Кембридж: Cambridge University Press. ISBN 0511115539. OCLC 61354292.

[3] Mattingly PF (1965). Taylor AE (ред.). «Эволюция векторных систем паразит-членистоногие». Эволюция паразитов. Симпозиум Британского общества паразитологии (3-й), Лондон, 6 ноября 1964 г. Оксфорд: Blackwell Scientific Publications.: 29– 45.

[4] Peach DA, Gries R, Zhai H, Young N, Gries G (март 2019 г.). «Мультимодальные цветочные сигналы направляют комаров к соцветиям пижмы». Scientific Reports . 9 (1): 3908. Bibcode :2019NatSR...9.3908P. doi :10.1038/s41598-019-39748-4. PMC 6405845 . PMID 30846726.

[5] Peach DA, Gries G (2019). «Фитофагия комаров – используемые источники, экологическая функция и эволюционный переход к гематофагии». Entomologia Experimentalis et Applicata . 168 (2): 120– 136. doi : 10.1111/eea.12852 . ISSN 1570-7458.

[pmid34244602-6] Пердомо, Хьюго Д.; Хуссейн, Мазхар; Парри, Рис; Этебари, Кайван; Хеджес, Лорен М.; Чжан, Гуанмэй; и др. (2021). «МикроРНК крови человека hsa-miR-21-5p индуцирует вителлогенин у комара Aedes aegypti». Commun Biol . 4 (1): 856. doi :10.1038/s42003-021-02385-7. PMC 8270986. PMID 34244602 .

[7] Furlan, Anthony J.; Eyding, Dirk; Albers, Gregory W.; Al-Rawi, Yasir; Lees, Kennedy R.; Rowley, Howard A.; Sachara, Christian; Soehngen, Mariola; Warach, Steven; Hacke, Werner; DEDAS Investigators (2006). «Увеличение дозы десмотеплазы при остром ишемическом инсульте (DEDAS)». Stroke . 37 (5): 1227– 1231. doi : 10.1161/01.STR.0000217403.66996.6d . PMID 16574922. S2CID 2547258.