Учёные нарушили коммуникацию паразитов, распространяющих болезни

Исследование профессора Шуламит Михаэли из Университета Бар-Илан показало, как можно контролировать миграцию паразитов, создавая неблагоприятную среду или повреждая клетки. Паразиты в состоянии стресса выделяют везикулы, которые нарушают их скоординированное групповое движение. Работа опубликована в журнале PLOS Pathogens.

Паразиты, вызывающие опасные заболевания

Команда изучала трипаносоматид — одноклеточных паразитов, вызывающих африканскую сонную болезнь, лейшманиоз и болезнь Шагаса, которые затрагивают миллионы людей.

• Лейшманиоз встречается в 88 странах, и более 300 миллионов человек находятся в зоне риска.
• Африканские трипаносомы заражают скот, а ежегодные экономические потери от этой болезни оцениваются примерно в 2 млрд долларов США.
• Болезнь Шагаса вызывает серьёзные нарушения работы сердца и кишечника. Около 90 миллионов человек находятся в зоне риска, ежегодно заражаются от 5 до 8 миллионов.

Путешествие через муху цеце

Паразиты передаются млекопитающим через кровососущую муху цеце. Их остановка в насекомом-хозяине имеет две стадии:

1. Они живут в кишечнике насекомого 2–3 недели.
2. Затем мигрируют в слюнные железы.

При следующем приёме пищи паразиты передаются со слюной жертве, заражая её кровь. Чтобы завершить этот двухэтапный процесс, паразиты должны совершить активную миграцию, преодолевая пищеварительные ферменты, иммунную систему мухи и кишечный барьер.

Как паразиты общаются для коллективной миграции

Было известно, что паразиты на стадии насекомого способны к групповому поведению, используя межклеточную сигнализацию для коллективной миграции. Двигаясь массово, они лучше преодолевают кишечник мухи. Однако механизм этой коммуникации оставался неясным.

Новое исследование описывает новый процесс: в состоянии стресса паразиты выделяют экзосомы, которые передают соседним клеткам сигнал о проблеме. Экзосомы — это мелкие везикулы, выделяемые клетками и участвующие в межклеточной коммуникации и передаче заболеваний.

Нарушение коммуникации как стратегия

Команда вмешалась в систему коммуникации паразитов, вызвав «стресс» в клетках, что заставило их выделять экзосомы. Было обнаружено, что присутствие таких клеток нарушает нормальную миграцию паразитов.

«Разведчики» паразитов, отслеживающие среду в насекомом-хозяине, улавливают сигналы «держаться подальше» от повреждённых клеток и передают этот сигнал мигрирующей популяции, чтобы та избегала контакта с «непригодными» особями. Когда секрецию экзосом подавляли, на миграцию не наблюдалось влияния. Результаты убедительно свидетельствуют, что экзосомы действуют как репеллент, отгоняя здоровых паразитов от повреждённых клеток или неблагоприятной среды.

Значение открытия: Понимание того, как нарушить систему коммуникации паразитов, может привести к разработке лекарств для лечения и предотвращения распространения этих разрушительных заболеваний.