Хорошо известно, что инсектициды кишечного действия могут подавлять иммунный ответ насекомых к патогенным грибам, тем самым приводя к эффекту синергизма в смертности. В настоящей работе мы установили другую зависимость – грибы на стадии проникновения через наружный скелет насекомых способны влиять на многие физиологические процессы, протекающие в кишечнике и, в частности, связанные с ответом на инсектициды. На примере колорадского жука, энтомопатогенного гриба Metarhizium robertsii и нейротоксического инсектицида (комплекс авермектинов) было показано, что раннее развитие грибов в кутикуле приводит к блокированию детоксицирующей системы в кишечнике и, соответственно, к усилению токсикоза, вызванного инсектицидом. Интересно, что на ранних этапах патогенеза грибная инфекция препятствовала снижению экспрессии генов иммуносигнального пути JakStat в кишечнике и подъему численности энтеробактерий, вызываемых инсектицидом. Таким образом, грибной патоген модулирует физиологический ответ насекомых к инсектициду в кишечнике, что может являться причиной синергизма между агентами. Полученные результаты вносят вклад в исследование взаимодействий между патогенами, инсектицидами и насекомыми, а также позволяют разработать эффективные подходы к управлению численностью хозяйственно-значимых видов.

Работа выполнена совместно с ИХКГ им В.В. Воеводского СО РАН и ЦКП Геномика ИХБФМ СО РАН.

Исследование опубликовано в Scientific Reports (Q1). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80565-x