Токсоплазмоз: как патоген использует собственную клеточную оболочку

По оценкам, около трети населения мира инфицировано одноклеточным паразитом Toxoplasma gondii — возбудителем токсоплазмоза. Хотя для большинства людей инфекция безвредна, она может быть опасна для нерожденных детей и людей с ослабленным иммунитетом. В этих случаях патоген может быстро размножаться и разрушать инфицированные ткани. Энергию, необходимую для размножения, он получает, используя ресурсы клетки-хозяина.

В отличие от возбудителя малярии Plasmodium falciparum, близкородственного T. gondii, у ученых не было подходящих методов для визуализации этого процесса — эндоцитоза, то есть поглощения материала из клетки-хозяина. Команда под руководством паразитолога LMU доктора Симона Граса разработала новую методику визуализации, которая впервые позволила надежно наблюдать этот процесс. Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology.

Как смогли продемонстрировать ученые, материал попадает в патоген через микропору в его клеточной мембране. Если структура микропоры дефектна, мембрана паразита деформируется, и он погибает. Таким образом, эндоцитоз важен для стабильности мембраны и, следовательно, для выживания T. gondii.

Результаты показали, что Toxoplasma активно рециркулирует свою мембрану — то есть поглощает части мембраны через микропору и использует их повторно. Более того, перед делением клетки формируются мембранные резервуары, которые затем доступны для образования дочерних клеток. Важную роль в этом рециклинге играет белок Rab5b. При подавлении Rab5b паразит не может повторно использовать поглощенные части мембраны и вместо этого разрушает их — это замедляет его рост, хотя не обязательно вызывает гибель.

«Интересно, что Toxoplasma здесь существенно отличается от Plasmodium: в то время как Toxoplasma требует Rab5b в первую очередь для организации мембраны, этот белок критически важен для выживания возбудителя малярии с точки зрения обеспечения энергией», — говорит Грас. «Из этого следует, что активные фармацевтические ингредиенты, нацеленные на Rab5b, потенциально не так эффективны против Toxoplasma, как могли бы быть против Plasmodium».

Таким образом, авторы заключают, что препараты, разработанные для Plasmodium, несмотря на близкое родство патогенов, не могут автоматически использоваться против Toxoplasma.