Как паразит токсоплазмы преодолевает гематоэнцефалический барьер
Около 30% населения мира хронически инфицировано паразитом Toxoplasma gondii. Хотя у большинства инфекция протекает бессимптомно, она опасна для жизни людей с подавленным иммунитетом (например, при терапии рака или ВИЧ/СПИД). Беременные женщины могут передать инфекцию плоду, что грозит ребёнку тяжёлым неврологическим заболеванием.
Учёные из Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета и их коллеги выяснили, как паразит проникает в мозг, преодолевая гематоэнцефалический барьер — физическое препятствие для патогенов.
Используя мощную технику многофотонной микроскопии для отслеживания паразитов в живых тканях, исследователи обнаружили, что Toxoplasma:
- Инфицирует эндотелиальные клетки мозга, выстилающие кровеносные сосуды.
- Размножается внутри них.
- Затем попадает в центральную нервную систему после разрыва заражённой клетки.
«Это то, чего раньше никто не видел», — отметил старший автор работы Кристофер Хантер.
Исследование, опубликованное в Nature Microbiology, опровергает популярную «гипотезу троянского коня», согласно которой паразит проникает в мозг внутри инфицированных иммунных клеток (моноцитов). Эксперименты показали, что заражённые моноциты не пересекали гематоэнцефалический барьер.
Ключевые открытия:
- Значительная часть паразитов (около трети от общей нагрузки у мышей) циркулирует в крови в свободной, а не внутриклеточной форме, но это состояние временно (исчезает примерно через 10 дней после заражения).
- Для проникновения в мозг паразиту необходимо размножаться внутри эндотелиальных клеток. Мутантные формы, не способные к репликации, не попадали в ткань мозга.
Практическое значение:
- Существует короткое временное окно, когда свободные паразиты присутствуют в крови. Препараты, нацеленные на эту стадию, могут предотвратить передачу инфекции плоду при заражении беременной женщины.
- Лекарства, блокирующие размножение паразита, могут быть эффективны для предотвращения его распространения в мозг и другие ткани.
Полученные данные не только объясняют механизм заражения токсоплазмой, но и могут служить моделью для изучения того, как другие вирусные, бактериальные и паразитарные патогены проникают из крови в мозг.