Как паразит Leishmania усиливает заражение: открыт механизм с участием экзосом
Международная команда учёных под руководством доктора Мартина Оливье из Исследовательского института Университетского центра здоровья Макгилла (RI-MUHC) обнаружила важный механизм, лежащий в основе лейшманиоза — смертельного паразитарного заболевания, передаваемого москитами, которое поражает более 12 миллионов человек в мире, с более чем 1,3 миллионами новых случаев ежегодно. В новом исследовании, опубликованном в Cell Reports, учёные описали, как ключевые молекулы, известные как экзосомы, усиливают процесс заражения человека и других млекопитающих паразитом Leishmania. Эти результаты могут привести к разработке новых потенциальных мишеней для вакцин и диагностических инструментов для лейшманиоза и других паразитарных болезней.
«Наше исследование впервые показывает, что патоген внутри своего насекомого-переносчика может высвобождать внеклеточные везикулы, или экзосомы, которые являются неотъемлемой частью инфекционного жизненного цикла паразита», — говорит ведущий автор работы доктор Оливье. Это означает, что любые бактерии и паразиты, передаваемые через кровяную муку насекомых, могут использовать аналогичную стратегию для усиления успешного заражения.
Экзосомы — это небольшие везикулы, образуемые клетками, которые присутствуют во многих биологических жидкостях (кровь, моча, слюна). Они были в центре многочисленных исследований из-за их участия в коммуникации между клетками, особенно иммунными и опухолевыми. Несмотря на обширные знания, полученные в исследованиях экзосом в условиях in vitro, команда доктора Оливье совместно с коллегами из Национальных институтов здоровья (NIH) впервые шаг за шагом описала их образование и высвобождение в живом организме в связи с конкретным инфекционным агентом.
«С помощью электронной микроскопии и протеомного анализа мы обнаружили, что паразит высвобождает экзосомы в кишечнике самок москитов», — объясняет первый автор исследования доктор Ванесса Диниш Атайде. Когда насекомое питалось кровью хозяина, передавались и экзосомы, и сам паразит Leishmania.
«Мы также обнаружили, что, вводя паразита вместе с его экзосомами модельным мышам, мы усиливаем патогенность паразита», — добавляет доктор Оливье. «Воспалительный ответ, обычно вызываемый инфекцией, и количество паразитов увеличивались».
Лейшманиоз встречается в тропиках, субтропиках и Южной Европе и передаётся через укус самок москитов рода Phlebotomus. Паразиты вводятся в кожу, поглощаются иммунными клетками-макрофагами, где блокируют их иммунную функцию и размножаются, образуя кожные поражения и распространяясь на другие ткани в зависимости от вида Leishmania. Болезнь может протекать в кожной форме (обычно излечимой) и в более опасной — висцеральной, потенциально смертельной. По оценкам ВОЗ, лейшманиоз ежегодно вызывает от 20 000 до 30 000 смертей во всём мире.
В Северной Америке лейшманиоз является эндемичным для Мексики и Техаса, но начал расширять свой ареал на север. Дальнейшему распространению на север может способствовать изменение климата, поскольку больше мест обитания становятся подходящими для насекомых-переносчиков и резервуарных видов для этой болезни.
«Эти открытия могут открыть путь к разработке новых вакцин, нацеленных на компоненты экзосом, нейтрализующих их способность усиливать инфекцию», — говорит доктор Оливье. «Другой интересный аспект заключается в том, что, изучая экзосомы других кровососущих насекомых, таких как комары или мошки, мы могли бы разработать противоаллергическую терапию для снижения воспаления кожи у некоторых людей после укуса насекомого».