Dalam studi awal mereka, ilmuwan berusaha untuk memahami bagaimana sistem kekebalan kutu mengenali bakteri Borrelia yang menyebabkan penyakit Lyme, para peneliti memberi makan kutu darah dari tikus yang terinfeksi Borrelia atau tikus yang tidak terinfeksi.
Mereka membandingkan kedua kelompok, mereka menemukan bahwa darah yang terinfeksi mengaktifkan protein pada kutu yang biasanya menghasilkan energi di dalam sel. Protein dikaitkan dengan jalur pensinyalan sederhana yang disebut JAK/STAT, yang terdapat pada semua organisme multisel.
Seperti di semua jalur pensinyalan seluler, molekul tertentu merasakan sesuatu di lingkungan dan kemudian berikatan dengan reseptor di bagian luar dinding sel.
Itu memicu serangkaian reaksi di dalam sel yang menghidupkan atau mematikan gen tertentu dan menghasilkan respons terhadap rangsangan luar apa pun yang dirasakan.
Dengan asumsi bahwa JAK/STAT dipicu oleh Borrelia dalam darah tikus yang terinfeksi, para peneliti mengisolasi bakteri dan menyuntikkannya langsung ke kutu untuk melihat molekul apa yang mengikat reseptor JAK/STAT. Anehnya, bakteri tersebut tidak mengaktifkan JAK/STAT.
Untuk mengetahui apa yang terjadi, para peneliti menghilangkan bakteri Borrelia dari darah tikus yang terinfeksi dan memasukkan darah "bersih" ke kutu, jalur JAK/STAT mulai beraksi.
Para peneliti menemukan bahwa protein dalam sistem pencernaan kutu berfungsi sebagai reseptor JAK/STAT, dan telah berevolusi untuk mengikat interferon protein sitokin, yang diproduksi oleh sistem kekebalan mamalia yang terinfeksi bakteri seperti Borrelia.
Baca Juga: Dunia Hewan: Air Liur Kutu Dapat Melemahkan Respons Kekebalan Kulit
Baca Juga: Sisir Gading Bertuliskan Keinginan Orang Kanaan untuk Membasmi Kutu
Baca Juga: Dunia Hewan: Nenek Moyang Kutu Manusia Berasal dari Afrotheria
Baca Juga: Peneliti Memperjuangkan Kutu dan Parasit Agar Terhindar dari Kepunahan
Para peneliti juga menemukan bahwa reseptor dan jalur JAK/STAT penting untuk perkembangan kutu yang normal, bahkan jika jalur tersebut tidak diaktifkan oleh makanan darah yang terinfeksi.
Hasil ini menunjukkan bahwa pada kutu, jalur pensinyalan JAK/STAT, dan reseptor protein telah berevolusi untuk mengintegrasikan kekebalan dengan perkembangan.
Bakteri akan bersaing dengan kutu untuk mendapatkan nutrisi dalam darah inang yang terinfeksi, jadi ketika kutu mendapat sinyal bahwa makanan darahnya terinfeksi, tumbuh dengan cepat adalah cara untuk menghabiskan nutrisi tersebut sebelum bakteri mendapatkannya.
Eksperimen laboratorium setuju bahwa kutu yang diberi darah tikus yang terinfeksi Borrelia berkembang lebih cepat daripada kutu yang diberi darah tikus yang tidak terinfeksi.