Открытие «выключателя» может помочь очистить мозг от распространённого паразита

Фото из открытых источников

В мозге миллионов людей живет паразит, и большинство из этих людей-хозяев даже не подозревают об этом. Врачи обычно не лечат эту инфекцию, пока она не начнет поражать организм пациентов с ослабленной иммунной системой, но новое открытие может позволить быстро справиться с захватчиком без типичных рисков. Результаты нового исследования были опубликованы в mSphere.

Паразитолог Раджшекхар Гаджи руководит лабораторией в Колледже ветеринарной медицины Вирджинии и Мэриленда, исследуя механизмы жизнедеятельности паразита Toxoplasma gondii.

«Паразит, находящийся в мозге, активизируется, начинает размножаться, и это приводит к смерти», — объясняет Гаджи. «Поэтому паразит — опасный патоген».

T. gondii тесно связан с кошками, которые являются единственными известными хозяевами, в организме которых паразит может размножаться половым путём. Но после того, как потомство попадает в кошачьи фекалии, существует очень мало видов теплокровных животных, в которых T. gondii не сможет поселиться.

Для большинства из нас заражение T. gondii остаётся совершенно незамеченным. Но для тех, кто страдает раком, ВИЧ или принимает иммунодепрессанты, этот паразит представляет серьёзную опасность.

Без здоровой иммунной системы, способной сдерживать T. gondii, у таких пациентов может быстро развиться заболевание, известное как токсоплазмоз, которое может вызывать симптомы, похожие на грипп, увеличение лимфатических узлов и воспаление мозга.

Паразит также может передаваться через плаценту развивающегося плода во время беременности. Эта форма заболевания, врожденный токсоплазмоз, может вызывать нарушения развития и даже выкидыши.

Лечение острого токсоплазмоза предполагает применение препаратов, воздействующих на механизмы паразита, биологически схожие с процессами в нашем организме. Это часто подвергает пациентов риску серьёзных побочных эффектов, ограничивая лечение ситуациями, когда инфекция считается крайне тяжёлой.

Однако Гаджи и его команда, похоже, нашли зацепку: в новом исследовании они показали, что отключение всего одного белка внутри микроскопического паразита может убить его.

Белок TgAP2X-7, по-видимому, необходим для способности паразита проникать в организм хозяина, формировать бляшки и самореплицироваться. Чтобы доказать это, учёные генетически модифицировали некоторых паразитов таким образом, чтобы их белки TgAP2X-7 функционировали нормально, если только не добавлять ауксин (растительный гормон, регулирующий рост), в противном случае белки быстро разрушались.

Ранее они установили, что ауксин сам по себе не оказывал влияния на рост T. gondii или образование бляшек, поэтому любой его эффект на генетически модифицированных паразитов можно объяснить тем, что белки TgAP2X-7 были разрушены.

Лишенные TgAP2X-7, паразиты не могли формировать бляшки, а их способность проникать в организм хозяина (которым в данном лабораторном исследовании были клетки крайней плоти человека) была серьезно нарушена.

Обычно они достигают почти 100% успеха при проникновении в такие клетки, но без этого ключевого белка этот показатель упал до менее чем 50%. Кроме того, им было трудно размножаться.

«Эти паразиты полностью перестают расти и не могут выжить», — говорит Гаджи. «Это показывает, что этот конкретный фактор транскрипции необходим для выживания паразита в организме хозяина».

А самое главное, этот белок не имеет ничего общего ни с чем в организме человека, а это значит, что на него можно воздействовать целенаправленно, не причиняя вреда пациентам.

«Существует острая необходимость в выявлении и разработке новых терапевтических вариантов лечения токсоплазменных инфекций», — поясняет соавтор исследования Падмаджа Мандади. «Уникальные факторы транскрипции, которые регулируют экспрессию белков, участвующих в этих событиях литического цикла, могут открыть новые возможности для терапевтических вмешательств».

Учитывая, что большая часть вреда, наносимого T. gondii, возникает в результате повторяющихся циклов вторжения, репликации и разрушения клеток, знание того, как прерывать эти циклы, может привести к появлению новых способов лечения этого заболевания.