Almanya’daki Mainz Johannes Gutenberg Üniversitesinden araştırmacılar, parazitlerin karıncalar üzerindeki etkisini inceledi. BMC Genomics dergisinde yayınlanan makalenin araştırmacıları, saha çalışmasını Lenneberg Ormanı’nda gerçekleştirdi. Araştırma, Anomotaenia brevis adlı parazitik tenyanın işçi karıncaların genetik yapısının çalışma şekline müdahale ettiğini gösteriyor. Parazit, karıncanın yağ dokusundaki yaşlanma ve bağışıklık genlerini düzenliyor. Bu müdahale, işçi karıncaya kraliçe benzeri metabolizma ve uzun ömür kazandırıyor.
Araştırmacılar, Almanya’nın Mainz kenti yakınlarındaki bir ormandan karınca kolonileri topladı. Laboratuvarda karıncalar üç ana gruba ayrıldı, sağlıklı kraliçeler, enfekte işçi karıncalar aynı koloniden olan sağlıklı işçiler. Ayrım, parazitin karınca üzerinde yarattığı fiziksel ve genetik değişimleri doğrudan karşılaştırabilmek için yapıldı.
Araştırmada karıncaların iki dokusu olan beyin ve yağ dokusu analiz edildi. Yağ dokusu, böceklerde insanın karaciğeri gibi çalışan, metabolizmayı ve bağışıklık sistemini kontrol eden merkezdir. Araştırmacılar, dokulardaki genlerin hangilerinin aktif olduğunu ölçmek için RNA sekanslama adı verilen yöntemi kullandılar. Yöntem karıncanın içine bakıp parazitin karıncanın yazılımını (genetik ifadesini) nasıl programladığını görmelerini sağlar.
Çalışma, parazitin kendi salgıladığı proteinleri ve genetik verilerini de inceleyerek, parazitin karıncanın sinyal moleküllerini taklit edip etmediğini test etti. Analizler sayesinde parazitin karıncanın vücuduna girdiği andan itibaren hangi biyolojik ağları ele geçirdiği analiz edildi.
Parazitin ağaçkakan tarafından yenilme şansını artırma arzusu
Anomotaenia brevis adlı tenya, yaşam döngüsünü tamamlamak için iki farklı canlıya ihtiyaç duyar. Parazit, larva evresini meşe karıncalarında (Temnothorax nylanderi) geçiriyor. Erginleşme evresine geçmek için ise ağaçkakanlara ulaşması gerekiyor. Süreçte karıncanın vücuduna yerleşen tenya, taşıyıcısının biyolojik süreçlerini ve genlerin çalışma şeklini değiştiriyor. Böylece karıncanın davranışlarını ve metabolizmasını kendi yaşam döngüsüne uygun hale getiriyor.
Manipülasyonun nedeni, parazitin ağaçkakan tarafından yenilme şansını artırma arzusudur. Karıncalar normalde 1-2 yıl yaşarken, tenya tarafından enfekte edilen işçi karıncalar kraliçeler gibi onlarca yıl yaşayabilir. Parazit, karıncayı hem kraliçe kadar uzun ömürlü yaparak hayatta tutar hem de onu daha uyuşuk hale getirerek kraliçeler gibi yuva içinde kalmasını sağlar, böylece karıncanın içinde bulunduğu palamut veya odun parçası bir ağaçkakan tarafından parçalandığında parazit gelişimini tamamlamak için ağaçkakana geçer.
Yapılan analizler, parazit taşıyan işçi karıncaların yağ dokusunda kraliçe karıncalara benzer bir genetik ifade oluştuğunu gösteriyor. Normalde sadece kraliçelerde aktif olan yaşlanma ve metabolizma genleri, parazitin etkisiyle işçi karıncalarda da çalışmaya başlıyor. Yani tenya, karıncanın vücudunda uzun ömür mekanizmasını tetikliyor.
Beyinde ise sürecin daha farklı işlediği gözlemleniyor. Parazit taşıyan karıncalar kraliçelere benzemek yerine, beyninde davranışı kontrol eden sinyal molekülleri baskılanıyor. Özellikle saldırganlığı, besin aramayı ve sosyal iletişimi sağlayan moleküller belirgin şekilde azalıyor. Bu durum nedeniyle karıncalar yuva dışına çıkmıyor ve daha pasif bir yaşam sürüyor.
İşçi karıncanın ömrünü uzatan etki, kraliçelere özgü antioksidan ve hücre bakım genlerinin aktif hale gelmesinden kaynaklanıyor. Bu biyolojik koruma, hücreleri yaşlanmaya bağlı hasarlardan koruyarak işçi karıncaya kraliçeler gibi uzun ömür kazandırıyor. Parazit taşıyan bakire kraliçeler, işçilerin aksine uzun yaşayamıyor ve kısa sürede hayatını kaybediyor. Bu durum, parazitin ömür uzatma etkisinin karıncanın kolonideki statüsüne göre değiştiğini gösteriyor.
Tenyanın süreci doğrudan bir taklit yöntemiyle yapmadığı, yani karıncanın moleküllerini kopyalamadığı gözlemleniyor. Bunun yerine parazit, karıncanın kendi biyolojik sistemine dışarıdan müdahale ederek genleri yönetiyor. Bu müdahale, karıncayı parazit için çalışan, uzun ömürlü ama pasif bir taşıyıcıya dönüştürüyor.
Araştırma, parazitlerin sadece hastalık yapmadığını, aynı zamanda yaşam süresini esnetebilen biyolojik bir etkiye sahip olduğunu gösteriyor. Bu parazit ve karınca ilişkisi, gelecekte yaşlanmayı yavaşlatan süreçlerin daha iyi anlaşılması için önemli bir model oluşturuyor.
Kaynak: BMC Genomics