• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
821
Как токсоплазма делает «мигрантов» из иммунных клеток-«домоседов»
Биология
Этап размножения токсоплазмы (Toxoplasma gondii) – формирование внутри материнских клеток цитоскелетных каркасов дочерних клеток (зеленым цветом помечен белок микротрубочек). © Ke Hu and John M. Murray

Как токсоплазма делает «мигрантов» из иммунных клеток-«домоседов»

Токсоплазмоз – одна из самых распространенных паразитарных инфекцией человека: по оценкам ВОЗ, чуть ли не треть всего человечества является носителями возбудителей этой болезни. Сейчас ученые установили механизм, который позволяет паразиту распространяться по органам и тканям с большой скоростью

Токсоплазмоз вызывается не бактериями, а простейшими – одноклеточными эукариотическими (ядерными) организмами Toxoplasma gondii. Эти внутриклеточные паразиты поражают не только человека, но и многие другие виды животных, птиц и млекопитающих. Особое место в жизненном цикле токсоплазмы занимают представители семейства кошачьих: только в их кишечнике происходит половое размножение этих паразитов.

В природе возбудители токсоплазмоза распространяются преимущественно среди кошачьих и грызунов. Размножившись в кошке, паразиты в виде ооцист выходят наружу с фекалиями, загрязняя растительность, которую поедают растительноядные грызуны (мыши, полевки и др.). В организме грызунов возбудитель проникает в различные органы, где формирует покоящуюся стадию. Кошки заражаются, поедая больных животных, и цикл повторяется. Люди заболевают токсоплазмозом при употреблении в пищу мяса зараженного животного или близком контакте с домашними кошками, особенно с их фекалиями

Симптомы при первичном заражении обычно напоминают «простуду» или грипп. Паразит распространяется по различным органам и тканям (скелетным мышцам, миокарду, головном мозгу и глазам), где переходит в покоящееся состояние. Такая хроническая инфекция обычно бессимптомна и может длиться десятилетиями. Однако для людей с ослабленной иммунной системой и для развивающегося плода токсоплазмоз может быть очень опасен.

Фибробласты человека, инфицированные трансгенными T. gondii, синтезирующими зеленый фосфоресцирующий белок GFP-тубулин. Паразитофорные вакуоли содержат от одного до восьми паразитов

Распространяясь по организму, паразиты проникают внутрь клеток, в том числе иммунных, и секретируют белки, которые изменяют функционирование последних, к примеру, подавляют секрецию молекул, вызывающих воспаление.

Зараженные токсоплазмой иммунные клетки макрофаги начинают активно перемещаться, разнося паразитов по органам и тканям, недаром их часто сравнивают с троянскими конями или блуждающими зомби. И вот недавно ученые из Стокгольмского университета (Швеция) открыли механизм этого явления: оказывается, токсоплазма заставляет макрофаги «думать», что они – дендритные клетки.

Как известно, в норме роли разных иммунных клеток строго расписаны. Так, дендритные клетки при обнаружении патогена мигрируют из периферических тканей в лимфатические узлы. Для этого у них активируется хемокиновый рецептор – белок CCR7, благодаря чему они могут осуществлять хемотаксис – двигаться к определенным химическим раздражителям. В данном случае – по градиенту концентрации белка-хемокина CCL19, участвующего в регуляции воспалительных процессов.

А вот макрофаги в норме не мигрируют, а остаются «дома» (кишечные макрофаги – в кишечнике), и их можно отличить от дендритных клеток по отсутствию у них CCR7. Но при заражении токсоплазмой этот белок в макрофагах появляется, в результате чего они также становятся подвержены хемотаксису.

Как выяснилось, это происходит потому, что токсоплазма вводит в клеточное ядро макрофага белок GRA28, который участвует в так называемом ремоделировании хроматина. В результате меняется спектр активных генов и, соответственно, спектр синтезируемых белков, а в итоге – и само поведение иммунной клетки.

Ученые подтвердили свои выводы в экспериментах на мышах, которым вводили макрофаги, зараженные как обычной токсоплазмой, так и с «выключенными» генами, кодирующими различные белки. И оказалось, что дефицит белка GRA28 действительно снизил скорость миграции инфицированных макрофагов.

Нужно добавить, что подобное влияние внутриклеточных паразитов на клетки хозяина – обычное явление. Так, известно, что бактерия туберкулезная палочка побуждает к движению макрофаги легких, а простейшие лейшмании воздействуют на регуляцию генов в макрофагах, меняя иммунный ответ организма хозяина. Знания о механизмах подобных процессов имеют не только фундаментальное значение, но и могут использоваться, к примеру, в области клеточной терапии.

Фото: https://commons.wikimedia.org

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!