Новое исследование, проведенное Университетом Глазго в сотрудничестве со Стокгольмским университетом, опубликовано в Nature Communications. Оно подробно описывает, как определенные паразиты могут создавать уникальные клеточные структуры, чтобы контролировать процесс создания энергии и, таким образом, выживать в разных хозяевах.
Малярия и токсоплазмоз, потенциально смертельные заболевания, вызываются схожими паразитами, которые организуются, чтобы использовать энергетические ресурсы своего хозяина для заражения и передачи себя самих новым хозяевам. Однако до сих пор ученые не полностью понимают подробные механизмы этого процесса.
Но исследователи наконец-то решили загадку паразитов, лежащую в основе того, как эти смертоносные организмы могут выживать в разных хозяевах, чтобы передавать самих себя дальше.
Токсоплазмоз — это заболевание, вызываемое паразитом Toxoplasma, и считается, что его переносят около 33% мирового населения в спящем состоянии. Однако у людей с ослабленной иммунной системой этот паразит может «проснуться» и вызвать такие осложнения, как инсульт и повреждение мозга. Малярия, инфекционное заболевание, переносимое комарами, в настоящее время поразило более 200 миллионов человек и ежегодно убивает почти полмиллиона человек, в основном, детей.
Чтобы выжить, эти паразиты полагаются на ресурсы, имеющиеся у их хозяина: в случае токсоплазмы — это животные и люди, а в случае малярии — также насекомые. Это означает, что для выживания, заражения хозяина и передачи между хозяевами эти паразиты должны быть гибкими в создании энергии, в зависимости от того, какие методы получения энергии им доступны.
Ученые изучали АТФ-синтазу, производящую жизненно важную энергию у паразитов. Помимо производства энергии, АТФ-синтаза может объединяться в большие структуры, которые вместе формируют митохондриальную мембрану, контролируя скорость производства энергии и являясь ключом к ее выживанию. Исследователи обнаружили, что у этих паразитов АТФ-синтаза способна создавать сложные и уникальные пятиугольные пирамидальные структуры, в отличие от всего, что производится теми же системами в организме человека-хозяина.
Мы добились значительного прогресса в понимании того, как паразиты, вызывающие токсоплазмоз и малярию, могут адаптировать свой способ выработки энергии к окружающей среде, в которой они живут. Это критически важно для способности паразита распространяться в различных тканях и передаваться между хозяевами. Помимо понимания, как этим паразитам удается выживать и сохранять гибкость при перемещении по различным средам хозяина, эти результаты имеют важное значение с точки зрения генерирования знаний, которые могут информировать об открытии лекарств.
Доктор Лилач Шейнер, один из ведущих авторов исследования из Университета Глазго
Токсоплазмоз обычно передается через недоваренное мясо, почву или при контакте с кошачьими фекалиями. Хотя, по оценкам, 33% населения Великобритании являются носителями неактивной формы паразита, симптомы инфекции у здоровых взрослых обычно остаются незамеченными.
Однако токсоплазмоз может быть опасен для нерожденных детей и людей с ослабленной иммунной системой, таких как пациентов со СПИДом. Когда токсоплазма «просыпается» у людей с ослабленной иммунной системой, она может вызвать инсульт, а у младенцев — серьезное повреждение головного мозга.
Малярия вызывается родственным ей паразитом Plasmodium, который проникает в людей через укус комара. Затем паразит растет в печени и красных кровяных тельцах нашей крови. Паразиты также могут изменяться в крови, принимая мужскую и женскую форму, что может повторно инфицировать комаров, когда они кусают и сосут кровь инфицированных людей.