В организме каждого третьего человека кроется коварный паразит
Однако новое исследование выявило, как можно остановить паразита: ученые могут повредить его пищеварительную систему, когда он находится в состоянии спячки. Если данное открытие станет полезным в разработке нового вида лечения, оно поможет предотвратить распространение паразитарного заболевания токсоплазмоза, от которого страдают люди по всему миру. У большинства людей, заразившихся этим заболеванием, Toxoplasma gondii (род паразитических токсоплазм) вызывает лишь умеренные симптомы, похожие на грипп; часто источником является пищевое отравление. После первичного инфицирования паразит обычно переходит в состояние формирования паразитофорной, покрытой оболочкой цисты и остается в таком состоянии в организме человека до конца жизни хозяина.
«Крупнейшая неудовлетворенная медицинская потребность в рамках токсоплазмоза состоит в лечении на стадии хронической инфекции, являющейся источником потенциальных серьезных заболеваний, которые возникают после пробуждения паразита из цисты».
Но у людей со слабым здоровьем и беременных женщин инфекция способна вызвать серьезные проблемы, нанося ущерб мозгу, глазам или плоду. Даже у здоровых людей может возникнуть повреждение сетчатки, если паразит решить поселиться в глазном яблоке хозяина. Результаты некоторых исследований также связывают инфекцию с психическими расстройствами.
«Крупнейшая неудовлетворенная медицинская потребность в рамках токсоплазмоза состоит в лечении на стадии хронической инфекции, являющейся источником потенциальных серьезных заболеваний, которые возникают после пробуждения паразита из цисты, - утверждает Верн Каррутерс (Vern Carruthers), руководитель исследовательской группы и профессор микробиологии и иммунологии в Университете штата Мичиган, США. - Несмотря на то, что существуют весьма эффективные способы лечения сильных инфекций и иммунная система здоровых людей проделывает отличную работу, предупреждая развитие инфекции, нет ни одной альтернативы уничтожения паразита в состоянии цисты, чтобы защитить людей с подорванным здоровьем или пациентов с предыдущими глазными инфекциями».
Поглощая собственные внутренности
В своем отчете о результатах проведенного исследования Верн Каррутерс и его коллеги сообщают, что молекула под названием катепсин L является неотъемлемой частью способности паразита пережить эту фазу цисты и вызвать инфекцию у лабораторных мышей. Негативно повлияв на катепсин L на генетическом уровне и применив медикаменты, ученым удалось обезвредить паразита, из-за чего ему не удалось пережить фазу цисты.
Им также впервые удалось продемонстрировать на немодицифированном паразите, что форма поглощения паразитом собственных внутренностей, называемая аутофагией, вызванной катепсином L, является ключевой в способности токсоплазмы выжить. Верну Каррутерсу и его коллегам удалось выявить критическую роль катепсина L и значимость аутофагии в ходе ряда экспериментов над цистами, содержащими формы паразитов, называемые брадизоиты.
Фрагмент телепередачи «Жить здорово!» о токсоплазмозе, его симптомах, опасности и способах предотвращения заражения
Катепсин L - это протеаза, то есть молекула, разрушающая пептидные связи между аминокислотами в белке. Он помогает цистам токсоплазмы выжить, переваривая внутренности паразита и любые другие вещества, попадающие в цисту извне. Когда в ходе эксперимента ученые дезактивировали катепсин L, в вакуолярном отделении, служащем «желудком» для паразита, возникло чрезмерное накопление вещества, что привело к полной дезактивации всей цисты.
Из кошачьего лотка
Центры по контролю и профилактике заболеваний в США назвали токсоплазмоз «пренебрегаемой паразитологической инфекцией» и объявили его мишенью для принятия действий в защиту здоровья общественности. Центры отмечают высокий уровень заболеваемости по всему миру и заявляют, что каждый десятый американец является носителем данного паразита.
Распространению брадизоитов токсоплазм способствует потребление мяса, не прошедшего достаточную термическую обработку; кроме того, паразиты передаются человеку через фекалии кошек, содержащие иную форму цист. Именно по этой причине представители органов здравоохранения рекомендуют беременным женщинам не менять наполнитель лотков кошек и советуют всем потреблять лишь мясо полной готовности.
Главной опасностью, которую таит токсоплазмоз, является то, что это одна из малого количества инфекций, способных преодолеть гематоэнцефалический барьер (между кровью и центральной нервной системой). Это значит, что он может проникнуть в нервную систему, включая сетчатку, спинной и головной мозг. Инфекция также способна скрываться в мышечной ткани как людей, так и животных.
Исследовательская команда Верна Каррутерса использовала лекарство с целью обезвреживания паразита в зараженных человеческих клетках. Однако стоит отметить, что используемый медикамент не способен преодолеть гематоэнцефалический барьер, потому он не всегда будет целесообразен для лечения. Верн Каррутерс работает в сотрудничестве с исследовательской группой под руководством Скотта Ларсена (Scott Larsen), также занимающегося научной деятельностью в Университете штата Мичиган; вместе они рассматривают альтернативы применения других лекарственных препаратов, способных ингибировать катепсин L.
«Это исследование является доказательством принципа, указывающего на то, что расщепление белков чрезвычайно важно на стадии цисты в жизненном цикле паразита, однако нам пока неизвестно, с какой целью происходит данное расщепление: для генерации необходимой энергии или удаления ненужных веществ, - сообщает Каррутерс. - Нам еще многое предстоит узнать о токсоплазме, в том числе насколько сильным препятствием служит сама циста и можем ли мы ингибировать ее извне».
Если паразиты в цисте не потребляют никакой «пищи» вне своего тела, процесс аутофагии может служить попыткой самосохранения, что похоже на истощение умирающего от голода человека, когда организм расщепляет мышечные ткани, чтобы выжить. Блокирование данного процесса могло бы заставить цисты голодать намного быстрее.
Или если питательные вещества все-таки проникают внутрь оболочки цисты, дезактивация катепсина L привела бы к микроскопической «непроходимости тонкой кишки», из-за чего все отходы жизнедеятельности и остатки пищи накопились бы до того уровня, когда циста бы умерла.
Верн Каррутерс, чья исследовательская команда изучает этот паразит на протяжении многих лет, отмечает, что любое лекарство, которое будет применяться в будущем и будет направлено на воздействие на ткани в стадии цисты, должно будет проникнуть через мембрану цисты, а также через гематоэнцефалический барьер.