Як зупинити прихований паразит токсоплазмозу? Націліть його на «шлунок»

Уперта форма кісти звичайного паразита не може викликати захворювання без ключового фактора травлення, показують нові дослідження мишей. Це говорить про шлях для майбутніх процедур.

У кожного третього людини в організмі ховається потенційно неприємний паразит - захований у крихітні кісти, які імунна система не може усунути, а антибіотики не можуть торкнутися.

Але нові дослідження Мічиганського університету виявляють підказки про те, як це зупинити: заважати його травленню під час цієї впертої фази спокою.

Якщо відкриття призведе до нових методів лікування, це може допомогти запобігти паразитарному захворюванню токсоплазмоз, яким хворіють люди у всьому світі.

Для більшості людей, уражених нею, Toxoplasma gondii викликає лише легкі грипоподібні симптоми, часто внаслідок харчового отруєння. Після цієї початкової інфекції паразит зазвичай переходить у фазу кісти і залишається в організмі людини до кінця свого життя.

Але у людей зі слабкою імунною системою або вагітних жінок інфекція може викликати проблеми негайно або після пробудження кісти, пошкоджуючи мозок, очі або плід, який вони несуть. Навіть здорові люди можуть повторити пошкодження сітківки, якщо паразит мешкає в їх очах. Деякі дані свідчать навіть про психічні захворювання.

"Найбільшою незадоволеною потребою в токсоплазмозі є боротьба зі стадією хронічної інфекції, яка є джерелом потенційно важких захворювань через реактивацію паразита з цист", - говорить Верн Каррутерз, доктор філософії., керівник дослідницької групи та професор мікробіології та імунології в U-M.

«Хоча існують достатньо хороші методи лікування гострих інфекцій, і імунна система добре справляється зі здоровими людьми, контролюючи її, проте не існує варіантів знищення форми кісти для захисту людей із ослабленим імунітетом та тих, хто переніс очну інфекцію. "

Опір кісті

Каррутерз та команда Медичної школи Університету Мічигану опублікували висновки про нещодавно виявлену вразливість цист тканин токсоплазми в мікробіології природи.

Вони повідомляють, що молекула, яка називається катепсин протеаза L, або CPL, є вирішальною для здатності паразита пережити фазу кісти та викликати захворювання у мишей. Втручаючись у CPL на генетичному рівні, а також використовуючи наркотик, вони вивели паразита з ладу та утримали його від виживання фази кісти.

Вони також вперше показали у немодифікованого паразита, що форма перетравлення власних нутрощів паразита - під назвою аутофагія і на чолі з CPL - має вирішальне значення для здатності токсоплазми зберігатися.

Каррутерз та його команда з'ясували вирішальну роль ХПЛ та важливість аутофагії під час кількох експериментів на цистах, які містять форми паразитів, званих брадизоїтами.

CPL - це протеазна, або перетравлююча білки молекула. Це може допомогти вижити цистам токсоплазми, перетравлюючи власні нутрощі паразита або перетравлюючи матеріали, які можуть потрапити в цисту ззовні. Коли CPL був відключений, у вакуолярному відділі, який служить «шлунком» паразита, накопичувалося скупчення матеріалів, які знешкоджували всю кісту.

Для нової статті команда тимчасово відкрила отвори в мембрані паразита і вибила існуючу копію гена CPL або додала змінений ген, щоб зробити змінену форму CPL. Цей підхід "генної терапії" дозволяє їм вивчати вплив зміни або відсутності активності CPL.

Дослідження фінансували Національний інститут здоров’я та Американська асоціація серця.

Забута загроза

Центри з контролю та профілактики захворювань назвали токсоплазмоз «знехтуваною паразитарною інфекцією» та ціллю заходів щодо охорони здоров’я. На додаток до посилання на високий рівень зараження у всьому світі, CDC підраховує, що 1 з 10 американців є паразитом.

Недоварене м’ясо може поширювати цисти брадизоїтів токсоплазми, і паразит часто передається людині через фекалії котів, що містять іншу форму цисти.

Ось чому органи охорони здоров’я рекомендують вагітним жінкам не міняти ящики для котячого сміття, а всім, хто їсть м’ясо, споживати його лише повністю приготованим.

Ключова небезпека токсоплазмозу полягає в тому, що це одна з небагатьох інфекцій, здатних пройти гематоенцефалічний бар’єр. Це означає, що він може потрапити в нервову систему, включаючи сітківку, спинний та головний мозок. Він також може ховатися в м’язовій тканині як людей, так і тварин.

Використовуючи нове відкриття

Група Каррутерса використовувала препарат, щоб вимкнути паразита в заражених клітинах людини. Але цей препарат не може пройти гематоенцефалічний бар’єр, тому він не буде корисним для лікування. Вони працюють із групою під керівництвом доктора філософії Скотта Ларсена у відділі медичної хімії U-M Pharmacy College з метою пошуку інших препаратів, які можуть інгібувати CPL.

"Цей документ є принциповим доказом того, що перетравлювання білка має важливе значення для стадії цистизації життєвого циклу паразита, хоча ми ще не знаємо, чи він перетравлюється, щоб виробляти енергію або видаляти непотрібні матеріали", - говорить Каррутерс. "Нам ще потрібно багато чого дізнатись про токсоплазму, зокрема про те, наскільки бар'єром є мембрана кісти, і чи можемо ми інгібувати її ззовні".

Якщо паразити в цистах не приймають “їжу” ззовні, процес аутофагії може бути зусиллям самозбереження, подібним до втрати голодуючих людей, оскільки їхні тіла споживають м’язи, щоб залишитися в живих. Блокування цього процесу змусить кісту голодувати швидше.

Або, якщо їжа потрапляє в кісти, відключення CPL може призвести до мікроскопічної "непрохідності кишечника", де відходи та невикористана їжа накопичуються до летального рівня.

Каррутерс, команда якого роками вивчала паразита, зазначає, що будь-який майбутній препарат, спрямований на стадію тканинної кісти, також повинен проходити крізь мембрану кісти та гематоенцефалічний бар'єр.