https://frosthead.com

Наблюдайте, как тикающий в коже микроскопический эффект

Одной из самых странных частей укуса клеща является невероятное упорство насекомого-паукообразного насекомого: если кто-то успешно прокалывает вашу кожу, а вы ее не стягиваете, он может висеть несколько дней подряд, все время сося кровь и отек в размере.

Из видео © Дания Рихтер

Несмотря на многочисленные исследования клещей и болезней, которые они переносят, ученые так и не поняли полностью механику, с помощью которой насекомые используют свои рты, чтобы проникать в кожу и так тщательно прикрепляться. Чтобы решить эту проблему, группа немецких исследователей недавно использовала специализированные микроскопы и высокоскоростные видеокамеры для захвата клеща клещевины, роющегося в голой коже мыши в режиме реального времени.

Их работа, опубликованная сегодня в « Записках Королевского общества B», дала всевозможные новые откровения о структуре и функциях ротовых органов клеща. Возможно, самая мучительная часть исследования - это микроскопическое видео, которое они сняли и показали с ускоренной скоростью выше.

Команда ученых во главе с Данией Рихтер из Медицинской школы Charité в Берлине провела эту работу, наложив пять клещей на уши лабораторных мышей и позволив им наполнить их кровью. Тем не менее, без ведома клещей, они были пойманы на камеру - и, проанализировав отснятый материал вместе с детальными сканирующими электронно-микроскопическими изображениями придатков клещей, исследователи обнаружили, что укусы насекомых на самом деле являются высокоспециализированными пошаговый процесс.

Для начала, после того, как клещ поднялся на борт животного-хозяина, пара острых структур, называемых хелицерами, которые расположены в конце его кормового придатка, чередуются в толчке вниз. По мере того, как они постепенно копают, их заостренные концы не дают им выскользнуть, и клещ медленно и неглубоко оседает на коже, как это видно в первые несколько секунд видео.

Микроскопическое изображение кормового придатка клеща с хелицерами сверху (шарнирные наконечники с надписью cd, телескопическая часть с надписью cm) и гипостомой снизу (с надписью hy). Изображение через Ritcher et. и др.

Примерно через 30 или около того из этих небольших рытье копий тик переходит на второй этап (показанный сразу после увеличения на видео). В этот момент насекомое одновременно сгибает обе телескопические хелицеры, заставляя их удлиняться, и раздвигает их в части, что исследователи называют «брассоподобным движением», образуя V-образную форму.

Схема «движения, подобного брассу», придающего клещу питательный эффект, который позволяет ему глубоко проникать в кожу. Из видео © Дания Рихтер

Когда кончики хелицер закреплены на коже, их сгибание наружу заставляет их проникать еще глубже. Когда это происходит, гипостома клеща - острое, как бритва, копье с еще более сильными колючками - вонзается в кожу хозяина и крепко прикрепляется.

Однако галочка не сделана: она повторяет один и тот же брасс пять или шесть раз подряд, толкая гипостому все глубже и глубже, пока он полностью не имплантируется. Когда гипостома прочно закреплена, клещ начинает набирать кровь, всасывая жидкость в рот через желобчатый канал, который лежит между хелицерами и гипостомой, и, если его прервать, будет продолжаться до тех пор, пока он не станет насыщенным несколько дней спустя.

Исследователи говорят, что это новое понимание того, как клещи совершают этот подвиг, может когда-нибудь помочь нам понять, как предотвратить передачу наиболее опасного риска укуса клеща: болезни Лайма. Ученые знают, что заболевание вызывается несколькими различными видами бактерий, которые прилипают к внутренней оболочке кишечника клеща и, как правило, совершают скачок в кровоток человека только после полного дня кормления. Знание того, как клещи могут так упрямо прикрепляться, может в конечном итоге позволить нам определить способ воспрепятствовать их прогрессу, прежде чем бактерии, несущие Лайм, смогут преодолеть видовой барьер.

Наблюдайте, как тикающий в коже микроскопический эффект