Пэт Наттолл

Патрисия (Пэт) Энн Наттолл , OBE (родилась в 1953 году) ^[1] — британский вирусолог и акаролог, известная своими исследованиями заболеваний, переносимых клещами . Среди ее открытий — тот факт, что патогены могут передаваться между переносчиками , питающимися хозяином, не обнаруживаясь в его крови. Она также является научным администратором, которая занимала должность директора Центра экологии и гидрологии Совета по исследованиям окружающей среды (NERC) (2001–2011). ^[2] С 2015 года она является профессором арбовирусологии на кафедре зоологии Оксфордского университета . ^[3]

Наттолл получила степень бакалавра наук по микробиологии в Университете Бристоля в 1974 году. Ее докторская диссертация по вирусологии (1978) была защищена под руководством Джима Стотта и К. Каплана в Институте здоровья животных (ныне Институт Пирбрайта) и Университете Рединга . ^{[1] [4]}

С 1977 года Наттолл занималась постдокторскими исследованиями в Институте полевой орнитологии Эдварда Грея кафедры зоологии Оксфордского университета и в Отделении вирусологии беспозвоночных NERC в Оксфорде. ^{[1] [4]} Она осталась в отделении NERC, которое было переименовано в Институт вирусологии и микробиологии окружающей среды (IVEM), став его директором в 1996 году. ^{[1] [4]} В 2001 году IVEM объединился с другими органами, чтобы стать Центром экологии и гидрологии NERC , и Наттолл занимала должность директора центра до 2011 года. ^[2] В этот период она курировала крупную реструктуризацию центра. ^{[4] [5]} Впоследствии она руководила национальными проектами с NERC. ^{[1] [2]} Она возглавляла Партнерство по европейским экологическим исследованиям с 2008 по 2010 год. ^{[1] [6]}

С 2013 года Наттолл является профессором арбовирусологии на кафедре зоологии Оксфордского университета. ^{[1] [3]} Она является членом колледжа Вольфсона в Оксфорде . ^[7]

Ее ранние исследования были посвящены заболеванию крупного рогатого скота, вирусной диарее крупного рогатого скота . Наттолл обнаружила, что вирус вирусной диареи крупного рогатого скота часто присутствовал в качестве загрязнителя в сыворотке плода крупного рогатого скота , широко используемом лабораторном реагенте, результат был опубликован в журнале Nature в 1977 году. ^{[4] [8]} Затем она работала с орнитологом Крисом Перринсом , пытаясь идентифицировать вирус, ответственный за пуффиноз , заболевание, поражающее мэнских буревестников ( Puffinus puffinus ). ^{[4] [9]} Во время этого исследования Наттолл посетила колонии морских птиц и заинтересовалась клещами , членистоногими, которые часто заражают морских птиц, а также других позвоночных и могут выступать в качестве переносчиков болезней. ^[4]

В начале 1980-х годов Наттолл начала изучать вирусы, передаваемые клещами, первоначально сосредоточившись на орбивирусах , наировирусах и тоготовирусах . ^[1] Проводя эксперименты, направленные на изучение того, может ли вирус Тота , вирус, подобный гриппу , передаваться между клещами во время спаривания, Наттолл и ее коллеги неожиданно обнаружили, что контрольные клещи заражаются. ^[4] Они обнаружили, что вирус может передаваться между инфицированными и незараженными клещами, когда они одновременно питаются, по-видимому, незараженными морскими свинками , при этом вирус не присутствует в крови на обнаруживаемом уровне. ^{[10] [11] [12]} Совместно с Миланом Лабудой Наттолл впоследствии продемонстрировала то же явление с вирусом клещевого энцефалита , более изученным вирусом, передаваемым членистоногими . ^[13]

Эти результаты бросают вызов общепринятой в то время идее о том, что вирусы, переносимые членистоногими, могут передаваться только тогда, когда членистоногое-переносчик питается инфицированным хозяином, в котором вирус размножается и циркулирует в крови выше порогового уровня. ^{[4] [11] [12] [14]} Сара Рэндольф комментирует:

Внезапно общепринятое мнение о том, что системные инфекции выше определенного порогового уровня необходимы для передачи и, следовательно, могут использоваться для оценки компетентности хозяина, было опровергнуто. Виремия и даже бактериемия теперь рассматриваются как непоследовательное, специфичное для вида последствие инфекции, но не необходимое условие для передачи. ^[12]

Феномен невиремической или несистемной передачи оказался широко распространенным – впоследствии он наблюдался у многих других вирусов, передаваемых клещами, черными мухами и комарами , включая основные патогены человека, такие как вирус Западного Нила , а также другие патогены, включая спирохету Borrelia burgdorferi , вызывающую болезнь Лайма . ^{[11] [15] [16]} – и важен при естественной передаче. ^[14] Группа Наттолла продолжила изучать этот феномен и показала, что иммунитет к вирусу клещевого энцефалита не предотвращает несистемную передачу. ^[17]

Недавняя работа Наттолл была сосредоточена на раскрытии функции многих компонентов слюны клещей, а также механизмов, с помощью которых патогены, переносимые клещами, используют их для усиления своей передачи. ^[3] Наттолл и его коллеги были первыми, кто в 1989 году показал, что слюна клещей способствует передаче вирусов, явление, которое они назвали «передачей с помощью слюны»; это было предложено как механизм несистемной передачи. ^{[4] [12] [18] [19]} В 1998 году она и ее коллеги охарактеризовали три иммуноглобулин -связывающих белка, которые были одними из первых белков из слюны клещей, которые были секвенированы. ^{[12] [20] [21]} Совместно с Норбертом Фуксбергером, Валерией Хайницкой и другими Наттолл показала, что слюна клещей подавляет противовирусные иммунные реакции хозяина , включая активность естественных клеток-киллеров и индукцию интерферона I типа и цитокинов, участвующих в воспалении . ^[4] Ее группа также показала, что белки в слюне различаются у отдельных клещей одного и того же вида, а также изменяются в процессе питания. ^[20]

Некоторые компоненты слюны клещей потенциально могут использоваться в качестве лекарств для лечения ряда состояний, не связанных с клещевыми заболеваниями. ^{[3] [22]} Наттолл комментирует, что «Эти молекулы были усовершенствованы миллионами лет эволюции. Нет никаких проблем с токсичностью, они работают на ряде животных, они не хрупкие — и их очень много». ^[22] Например, совместно с Гвидо Паесеном Наттолл охарактеризовал гистамин-связывающие белки, которые могут подавлять воспаление у людей, связываясь напрямую с гистамином , а не блокируя его доступ к клеточным рецепторам, из которых известно по крайней мере четыре. ^{[4] [22] [23]} Один из этих белков, rEV131, был исследован дочерней компанией NERC Evolutec для лечения сенной лихорадки и для использования при восстановлении после операции по удалению катаракты . ^{[4] [22]} Другим примером является антикоагулянт вариегин, обнаруженный Наттоллом и Марией Казимировой у тропического клеща-бонта ( Amblyomma variegatum ), который представляет собой новый класс ингибиторов тромбина ; было показано, что он предотвращает венозный тромбоз в модели данио-рерио . ^{[24] [25]}

Продукты слюны клещей также являются возможными целями для вакцин для контроля заражения клещами и, потенциально, для предотвращения заболеваний, которые они переносят. ^{[3] [20]} Одним из кандидатов на вакцину, исследованных группой Наттолла, является 64TRP, белок Rhipicephalus appendiculatus массой 15 кДа из цементного конуса, который приклеивает ротовые части клеща к хозяину. Вакцинация 64TRP может защитить от вируса клещевого энцефалита, переносимого другим типом клеща, клещем клещевины ( Ixodes ricinus ), в мышиной модели. ^{[20] [26]}

В 1996 году Наттолл получила медаль Ивановского за вирусологию от Российской академии наук. ^[4] В 2000 году она была награждена орденом Британской империи в новогоднем списке почетных деятелей за «заслуги в области экологической науки и политики». ^[27]

• Nuttall PA; Bowman AS, ред. (2008), Клещи: биология, болезни и контроль , Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-86761-0

• Лабуда М., Тримнелл А.Р., Личкова М., Казимирова М., Дэвис Г.М., Лиссина О., Хайлс Р.С., Наттолл П.А. (2006), «Противекторная вакцина защищает от смертельного трансмиссивного патогена», PLOS Pathogens , 2 (4) : e27, doi : 10.1371/journal.ppat.0020027 , PMC  1424664 , PMID  16604154
• Paesen GC, Adams PL, Harlos K, Nuttall PA, Stuart DI (1999), «Гистаминсвязывающие белки клещей: изоляция, клонирование и трехмерная структура», Molecular Cell , 3 (5): 661–71, doi : 10.1016/s1097-2765(00)80359-7 , PMID  10360182
• Wang H, Paesen GC, Nuttall PA, Barbour AG (1998), «Самцы клещей помогают своим партнерам питаться», Nature , 391 (6669): 753–54, Bibcode : 1998Natur.391..753W, doi : 10.1038/35773, PMID  9486641, S2CID  4398008
• Labuda M, Kozuch O, Zuffová E, Elecková E, Hails RS, Nuttall PA (1997), «Передача вируса клещевого энцефалита между клещами, питающимися на специфических иммунных естественных хозяевах-грызунах», Вирусология , 235 (1): 138–43, doi : 10.1006/viro.1997.8622 , PMID  9300045
• Джонс Л. Д., Ходжсон Э., Наттолл ПА (1989), «Усиление передачи вируса слюнными железами клещей», Журнал общей вирусологии , 70 (7): 1895–98, doi : 10.1099/0022-1317-70-7-1895 , PMID  2544668
• Jones LD, Davies CR, Steele GM, Nuttall PA (1987), «Новый способ передачи арбовируса с участием невирусного хозяина», Science , 237 (4816): 775–77, Bibcode : 1987Sci...237..775J, doi : 10.1126/science.3616608, PMID  3616608