Паразиты создают уникальные структуры для выживания

Учёные раскрыли ключевую загадку паразитов, показав уникальные и сложные структуры, которые формируют возбудители токсоплазмоза и малярии, чтобы выживать в разных хозяевах.

Исследование, проведённое Университетом Глазго совместно со Стокгольмским университетом и опубликованное в Nature Communications, показывает, как эти паразиты создают уникальные клеточные структуры для контроля производства энергии.

Малярия и токсоплазмоз вызываются схожими паразитами, которые реорганизуются, чтобы использовать энергетические ресурсы хозяина для заражения и передачи. Однако до сих пор детальные механизмы этого процесса были не до конца понятны.

Токсоплазмоз, вызываемый паразитом Toxoplasma, по оценкам, в латентной форме присутствует у 33% населения мира. При ослабленном иммунитете он может «проснуться» и вызвать осложнения, такие как инсульт и повреждение мозга. Малярия, переносимая комарами, ежегодно поражает более 200 миллионов человек и убивает почти полмиллиона, в основном детей.

Чтобы выжить, этим паразитам необходимы ресурсы хозяина — животных и человека для токсоплазмоза, а для малярии также и насекомых. Это означает, что для выживания, заражения и передачи паразиты должны гибко производить энергию из доступных источников.

Учёные изучили жизненно важную энергопроизводящую машину внутри паразита — АТФ-синтазу. Помимо производства энергии, комплексы АТФ-синтазы могут объединяться в крупные структуры, которые формируют мембрану митохондрии, контролируя скорость производства энергии. Исследователи обнаружили, что у этих паразитов АТФ-синтаза способна образовывать сложные и уникальные пятиугольные пирамидальные структуры, непохожие на структуры в клетках человека.

Д-р Лилах Шейнер, ведущий автор исследования: «Мы достигли большого прогресса в понимании того, как паразиты, вызывающие токсоплазмоз и малярию, адаптируют производство энергии к окружающей среде в хозяине. Это критически важно для способности паразита распространяться в разных тканях и передаваться между хозяевами... Наша структура теперь может быть использована для «цифрового» скрининга специфичных для паразита ингибиторов — многообещающая стратегия, потому что она так сильно отличается от человеческой структуры».

Токсоплазмоз обычно передаётся через недоваренное мясо, почву или контакт с кошачьими фекалиями. Малярию вызывает родственный паразит Plasmodium, который заражает человека через укус комара, растёт в печени и эритроцитах крови.

Статья «ATP synthase hexamer assemblies shape cristae of Toxoplasma mitochondria» опубликована в Nature Communications.