Успех паразита в выживании может стать его погибелью
Ученые из Йоркского университета в составе международной команды обнаружили, как паразит, вызывающий серьезное тропическое заболевание, защищает себя от голода внутри человеческого организма.
Это открытие дает новое понимание метаболизма паразита Leishmania, и новые знания потенциально могут быть использованы для его уничтожения.
Вызываемое им заболевание — лейшманиоз — передается через укус москитов и ежегодно убивает от 20 до 40 тысяч человек.
В совместном исследовании Университета Мельбурна и Йоркского университета было установлено, что Leishmania создает необычный углеводный резерв — манноген, который защищает их от колебаний уровня питательных веществ в организме хозяина, обеспечивая выживание.
Утилизация ресурсов
Затем ученые идентифицировали новое семейство ферментов, которые используют сахара, полученные от хозяина, для синтеза манногена. Исследователи из Йоркского университета определили 3D-структуру этих ферментов, что позволило проследить эволюцию этого нового ферментного семейства, члены которого приобрели способность как синтезировать, так и расщеплять манноген, регулируя метаболизм патогенов.
Эти знания сейчас используются для поиска лекарственных молекул, которые связываются с ферментами и блокируют их активность, что может лечь в основу новых методов терапии.
Профессор Гидеон Дэвис из Йоркского университета отметил: «Наше понимание трехмерной структуры открывает новые возможности для разработки лекарств против этого патогена. Мы надеемся в будущем воздействовать на это заболевание».
Устойчивость паразитов
Профессор Малкольм МакКонвилл из Университета Мельбурна пояснил: «Поскольку метаболизм манногена критически важен для выживания этих паразитов, разработка ингибиторов для блокировки регулирующих его ферментов — потенциальный способ специфически уничтожить Leishmania. Мы можем использовать пищевое предпочтение паразита в отношении манногена и нацелиться именно на этот метаболический путь, без побочных эффектов для человека.
Подобные ферменты и углеводы производятся и другими патогенами, например, бактериями, вызывающими туберкулез. Эта работа может способствовать созданию новых классов препаратов для лечения других инфекционных заболеваний».
Leishmania способны сохраняться в организме человека годами, скрываясь внутри иммунных клеток, таких как макрофаги. Обычно макрофаги уничтожают вторгшиеся патогены, но Leishmania избегают этой участи и скрытно размножаются внутри них, в итоге образуя крупные гранулематозные поражения, которые могут привести к открытым язвам, повреждению органов и, в некоторых случаях, смерти.
Отсутствие эффективной вакцины
Многие носители паразита остаются бессимптомными, но люди с ослабленным иммунитетом (например, с ВИЧ/СПИД или страдающие от недоедания) особенно уязвимы. До недавнего времени было мало известно о том, как Leishmania удается расти внутри клеток хозяина и противостоять большинству антибиотиков.
Распространенность лейшманиоза растет во многих регионах мира, включая Ближний Восток, Африку и Центральную Америку, где происходят региональные конфликты и наблюдается упадок системы здравоохранения. В настоящее время не существует эффективной вакцины против этого заболевания.