陸上感染

種間伝播とは、幼虫から若虫、そして成虫など、生物内の共生生物または病原体が1つのライフステージ（「ステージ」）から次のライフステージに存続することです。 ^{[1] [2] [3]}このタイプの伝播は、通常、昆虫で観察されます。たとえば、ライム病の原因となる細菌であるボレリア・ブルグドルフェリは、幼虫のときに媒介ダニに感染し、ダニが若虫に脱皮して後に成虫に成長するまで感染が維持されます。 ^{[1] [2]種間伝播は、他の}細菌、真菌、ウイルスなど、他の微生物でも多くの昆虫で見られます。^[3]ダニに加えて、ダニも一般的な媒介昆虫です。^{[3] [4]} 種間伝播は、種間伝播によって昆虫の個体群に維持される公衆衛生へのいくつかの脅威があるため、特に公衆衛生に関連しています。種間感染を垂直感染と水平感染のどちらに分類するかについては議論がある。その理由は、感染した雌からその子孫、特に卵子への共生生物または病原体の通過として説明される卵巣経由感染に関するさらなる議論に由来する。^{[5] [6] [7] [8]}

トランススタディアル遮断は、トランススタディアル伝播の反対で、共生生物または病原体が1つのライフステージから次のライフステージに持ち越されない状態です。^[4]この側面は、共生生物または病原体が宿主と一緒にいる期間が短くなるため、伝播を妨げ、伝播の可能性が低くなります。

新興感染症の発生頻度は、人間の人口が拡大し、以前は手つかずだった、または人が住んでいなかった地域に侵入するにつれて増加しています。過去1 世紀にわたり、媒介動物が媒介する疾患は公衆衛生の維持に対する重大な課題を提示してきました。さらに、節足動物が媒介する疾患は媒介動物が媒介する疾患の最前線にあり、ペスト、野兎病、黄熱病、マラリア、日本脳炎、東部ウマ脳炎、ウエストナイルウイルス病、リーシュマニア症、その他多数の流行をもたらしました。疫学的に関連する種間伝播は、主に疾患の節足動物媒介動物であるダニ、マダニ、および蚊で観察されています。

ライム病は、細菌Borrelia burgdorferiによって引き起こされ、感染した黒脚マダニ( Ixodes scapularis )に噛まれることで人に感染します。Borrelia burgdorferiは、人間以外の環境中の動物に永続的に生息するという意味において、風土病であると考えられています。ダニから動物への循環では、感染していないダニの幼虫がシカやネズミなどの感染した宿主を餌とし、ダニが感染します。ダニが幼虫から若虫に脱皮しても細菌はダニの体内に存続するため、ダニにおける感染は季節を越えたものです。人間はB. burgdorferiの終点宿主であり、環境中の細菌の自然な循環には関与しません。

B. burgdorferi は1Mbの線状染色体と、さまざまな条件下で活性化するリポタンパク質をコードする遺伝子を持つ複数の線状および環状プラスミドを持っています。また、 B. burgdorferiはすべてのアミノ酸、ヌクレオチド、脂肪酸に対する栄養要求性があり、トリカルボン酸回路や酸化的リン酸化で使用するタンパク質をコードする遺伝子は持っていません。ダニが幼虫の吸血を行うと、B. burgdorferi は遺伝子発現に多くの変化を起こし、宿主への付着と感染の確立に使用するタンパク質生成をアップレギュレーションします。毒性遺伝子もダニの唾液生成に合わせて活性化され、細菌が新しい宿主に定着する能力をさらに高めます。

ラクロスウイルスは主にイースタンツリーホール蚊（Aedes triseriatus）を介して伝染します。ラクロスウイルスによって引き起こされる病気は、ラクロス脳炎などの重篤な神経学的合併症を引き起こす可能性があり、これは主に子供に発生し、米国東部に蔓延しています。^[9]

ラクロスウイルスは蚊の卵巣を通して伝染し、一世代から次の世代へと受け継がれます。さらに、蚊の卵に感染した後、ウイルスは蚊の体内に残り、蚊が成長していく過程で卵巣を通して伝染します。^[10]蚊は環境中の宿主の血を吸って感染する可能性があり、環境中の蚊の遺伝子系統にウイルスが伝染する可能性があります。

アナプラズマは、世界中で、特に食用動物農業部門で多大な経済的損失を引き起こしている細菌属です。アナプラズマに感染するとアナプラズマ症を引き起こし、重篤な病気と潜在性疾患の両方を引き起こす可能性があります。 ^[11] アナプラズマは別の節足動物媒介疾患であり、感染したダニ、特にマダニ科のダニに刺されることで広がりますが、蚊によっても広がる可能性があります。^[12]多数の科学報告で、ダニによる アナプラズマの経卵および経卵胞感染が主張されています

反芻動物はアナプラズマ属細菌の主な宿主ですが、この細菌は野生動物にも見られます。^[13]ダニの場合、アナプラズマ属細菌は卵巣を介して伝染し、ダニは感染した動物を餌として感染し、未感染の動物に伝染します。^{[13]ダニにおける}アナプラズマ属細菌の経卵巣伝染能力については、科学者の間で議論があります。^{[14] [15] [16] [17] [18]しかし、最近の研究では、少なくとも一部の}アナプラズマ属細菌がダニで経卵巣伝染するという証拠が得られています。^{[19] [20] [21]}

共生とマイクロバイオームは、特に共生生物との共生において、免疫の発達の主な原動力の一つである。 ^{[22]微生物叢と免疫システムの相互作用は、生物間の}相互作用と生物の境界の維持を通じて宿主と微生物のパートナーシップの発達を促進し、共生に関与する各生物のニッチの充足を確保する。 ^[22]

種間伝播は、微生物が宿主内で持続する上で重要な要素であり、特に昆虫などの節足動物は、ライフステージが変化するため、重要な要因となります。成虫の蚊は、主に公衆衛生に関連する病原体の伝播や病原体の環境持続性の研究に関与しているため、幼虫から成虫への微生物の種間伝播の研究において代表的な生物となっています。

2020年に発表されたある研究では、蚊のマイクロバイオームに真菌が関与し、それが蚊のマイクロバイオームの異なる細菌成分の発達に影響を与えているという証拠が提示された。著者らは、羽化したばかりの成虫の蚊は、幼虫期に比べて細菌数が少ないことを報告しており、これは後腸の真菌のコロニー化に大きく影響されている。著者らは、利用可能な栄養素の減少やpHの変化など、真菌のコロニー化に関連する生理学的および環境的変化が、幼虫から成虫への細菌の減少に寄与しているという仮説を立てた。この研究から、これらの重要な病気媒介節足動物における細菌の持続性をよりよく理解するためには、真菌コロニー形成者と蚊の中でうまく種間伝播できる細菌との相互作用を理解するためのさらなる研究が必要であることは明らかである。^[23]

別の研究では、アスペルギルス・オリゼー菌がハマダラカ（ Anopheles stephensi ）のマラリア原虫（Plasmodium berghei）に与える影響を評価した。最終的に研究者らは、組み換えA. oryzae菌株を蚊の幼虫に組み込むことで、成虫蚊の段階で菌の持続性が促進され、蚊の中腸でのP. bergheiのオーシスト形成が防止されると結論付けた。研究者らは、発育中の蚊での寄生虫の発達を防ぐためのエフェクタータンパク質を運ぶパラトランスジェネシスモデルとして菌を蚊に組み込むことで、この菌が蚊のマラリア原虫制御の環境制御の候補となると結論付けた。^[24]

• 経卵巣感染