Wolbachia — рід грам-негативних плеоморфних (існують в трьох формах) бактерій, облігатних внутріклітинних симбіонтів комах і філярій, за оцінками 25-70 % всіх видів комах містять цю бактерію. Представників роду відкрили в 1924 році в комарі Culex pipiens і описали в 1936 році. Це монотиповий рід (раніше він включав ще два види — Wolbachia persica і Wolbachia melophagi, першого перейменували на Francisella persica та розмістили в ряді гамма-протеобактерій, другого віднесли до родини Anaplasmataceae). Зараз єдиним і типовим видом роду є Wolbachia pipientis. Хоча деякі дослідники запропонували повернути Wolbachia persica і Wolbachia melophagi до роду WolbachiaJ.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature - Genus Wolbachia NODA (H.), MUNDERLOH (U.G.) and KURTTI (T.J.): Endosymbionts of ticks and their relationship to Wolbachia spp. and tick-borne pathogens of humans and animals. Appl. Environ. Microbiol., 1997, 63, 3926-3932. LO (N.), PARASKEVOPOULOS (C.), BOURTZIS (K.), O'NEILL (S.L.), WERREN (J.H.), BORDENSTEIN (S.R.) and BANDI (C.): Taxonomic status of the intracellular bacterium Wolbachia pipientis. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2007, 57, 654-657. DUMLER (J.S.), BARBET (A.F.), BEKKER (C.P.J.), DASCH (G.A.), PALMER (G.H.), RAY (S.C.), RIKIHISA (Y.) and RURANGIRWA (F.R.): Reorganization of genera in the families Rickettsiaceae and Anaplasmataceae in the order Rickettsiales: unification of some species of Ehrlichia with Anaplasma, Cowdria with Ehrlichia and Ehrlichia with Neorickettsia, description of six new species combinations and designation of Ehrlichia equi and 'HGE agent' as subjective synonyms of Ehrlichia phagocytophila. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2001, 51, 2145-2165.
Біологічні властивості
Відомо три форми (морфи) Wolbachia pipientis: малі паличкоподібні (0,5-1,3 мікрон завдовжки), коки (0,25-1 мікрон) і великі палички (1-1,8 мікрон у діаметрі). Клітини Wolbachia не забарвлюються за Грамом, клітинна стінка має характерну для грам-негативних бактерій будову, також ці бактерії забарвлюються за Романовським-Гімзою. Розмножуються у вакуолях клітин членистоногих і нематод, спроби культивації на поживних середовищах залишилися безуспішними. Культивують на культурах клітин комах.
Вплив на хазяїна
Wolbachia pipientis відома своїм впливом на репродуктивні властивості членистоногих — її хазяїв. Ці бактерії здатні інфікувати різні органи, але найбільш відомі інфекціями яєчок та яйцеклітин. Wolbachia pipientis може викликати такі чотири фенотипи: Андроцид: дегенерація ембріонів чоловічої статі та їх смерть (відмічають у деяких жуків, метеликів і мух)Hurst G.D., Johnson A.P., Schulenburg J.H., Fuyama Y. Male-killing Wolbachia in Drosophila: a temperature-sensitive trait with a threshold bacterial density // Genetics. 2000. V.156. P.699-709. . Фемінізація: перетворення інфікованих самців (деяких лускокрилих і мокриць) на самиць або безплідних псевдо-самиць шляхом інгібування розвитку андрогенної залози і вироблення андрогену, а також пригнічення дії андрогену на клітини-мішені . Партеногенез: репродукція інфікованих самиць без запліднення самцями. Відбувається в результаті зупинки мітозу в першій анафазі незапліднених зигот, в результаті чого відбувається подвоєння хромосом і формується гаплоїдний ембріон. Деякі дослідники навіть припускають, що партеногенез завжди є ефектом дії Wolbachia. Цитоплазматична несумісність: неможливіть самців, інфікованих Wolbachia, давати життєздатне потомство при спаровуванні з самицями, котрі неінфіковані або інфіковані іншими штамами Wolbachia.
На додаток, деякі види настільки залежать від Wolbachia, що нездатні розмножуватися без бактерій у своєму тілі. Після усунення бактерій роду Wolbachia відбувається зниження плодючості і пристосованості деяких комах. Wolbachia також необхідна для нормальної життєдіяльності певних гельмінтів — нематодних філярій, у зв'язку з чим запропоновані методи лікування гельмінтозів, які вони спричинюють — філяріїдозів шляхом усунення симбіотичних WolbachiaDunyo SK, Nkrumah FK, Simonsen PE. Single-dose treatment of Wuchereria bancrofti infections with ivermectin and albendazole alone or in combination: evaluation of the potential for control at 12 months after treatment. Trans R Soc Trop Med Hyg. 2000 Jul-Aug. 94(4):437-43.Sanprasert V, Sujariyakul A, Nuchprayoon S. A single dose of doxycycline in combination with diethylcarbamazine for treatment of bancroftian filariasis. Southeast Asian J Trop Med Public Health. 2010 Jul. 41(4):800-12.Schiefer A, Schmitz A, Schäberle TF, Specht S, Lämmer C, Johnston KL, et al. Corallopyronin A specifically targets and depletes essential obligate Wolbachia endobacteria from filarial nematodes in vivo. J Infect Dis. 2012 Jul 15. 206(2):249-57..
Wolbachia присутні у зрілих яйцеклітинах, але не в зрілій спермі. Таким чином, лише інфіковані самиці здатні передавати інфекцію своїм потомкам. Вважають, що фенотипи, які спричинює Wolbachia, особливо цитоплазматична несумісність, грають важливу роль в еволюції та утворенні нових видів деякими видами членистоногих. Wolbachia також може зумовити помилки при молекулярному філогенетичному аналізі.
Примітки
Ресурси Інтернету WolbachiaVirtual Museum of Bacteria Wolbachia research portal National Science Foundation