Микроспоридии размножаются, сращивая клетки хозяина
Микроспоридии — одноклеточные грибы, вызывающие диарею, заболевание микроспоридиоз и даже смерть у людей с ослабленным иммунитетом.
Несмотря на распространённость, механизм размножения этих грибов в клетках человека или животных оставался неясным. Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего, используя прозрачных круглых червей, впервые напрямую наблюдали этот процесс. Результаты опубликованы в Nature Microbiology.
Исследователи обнаружили, что микроспоридии сливают клетки животного-хозяина воедино, чтобы быстро размножаться и распространяться внутри ещё не заражённых клеток.
«Вирусы и бактерии, как известно, сливают клетки хозяина для распространения инфекции. Но мы впервые наблюдаем такой механизм у эукариотического патогена — одноклеточного организма с чётким ядром», — говорит руководитель исследования профессор Эмили Трёмель.
«Это похоже на тактику городского боя: микроспоридии перемещаются из "дома в дом" через общую стену, а не через парадную дверь каждого дома», — поясняет Трёмель.
Изучение размножения микроспоридий в кишечнике (миллионы клеток) было сложной задачей. Для наблюдений учёные использовали круглого червя C. elegans. Его тело прозрачно, а кишечник состоит всего из 20 клеток, что делает процесс наглядным.
Пометив РНК микроспоридий красным флуоресцентным красителем, а мембраны клеток кишечника — зелёным, исследователи проследили, как одна клетка паразита за двое суток размножилась более чем до 50 000 особей и распространилась по всем 20 клеткам кишечника.
«Мы видели, как микроспоридии растут и, сливая соседние клетки кишечника, выходят за пределы изначально заражённой клетки. Этот процесс продолжался, пока большая часть кишечника не превратилась в одну гигантскую клетку, заполненную паразитами», — говорит Трёмель.
Тот же процесс слияния клеток наблюдался при заражении мышечных клеток червя, что указывает на универсальность механизма для разных типов клеток животных, включая человека.
«Наше наблюдение, что один микроб может сливать множество клеток хозяина в одну, должно помочь в разработке более эффективных методов лечения, — отмечает первый автор работы аспирант Кейр Балла. — Поскольку патогены скрыты внутри клеток, методы лечения должны доставлять препараты именно в эти внутриклеточные области».
Недавнее исследование в Чехии показало, что примерно половина населения инфицирована хотя бы одним из 14 видов микроспоридий, поражающих человека, что делает эту проблему серьёзной, но недооценённой из-за сложностей диагностики.