Трипаносомы маскируются от иммунитета с помощью сахаров
Ученые из Немецкого центра исследования рака (DKFZ) обнаружили новую стратегию, которую используют возбудители сонной болезни (африканские трипаносомы), чтобы ускользнуть от иммунной системы. Помимо известного механизма смены поверхностных белков, паразиты используют сахарные цепи на своем "пальто", чтобы затруднить работу защитных антител.
Известный трюк и новое открытие
- Классическая уловка: Трипаносомы покрыты слоем одинаковых вариабельных поверхностных гликопротеинов (VSG). Антитела атакуют эти белки, уничтожая большинство паразитов. Но отдельные особи могут полностью сменить VSG на другой из своего арсенала (~1000 генов), становясь "невидимыми" для существующих антител.
- Роль сахаров: Исследователи выяснили, что не только аминокислотная последовательность VSG важна для уклонения. Сахарные цепи, присоединенные к белку VSG3, также играют ключевую роль.
Экспериментальное доказательство
Структурный анализ (рентгеноструктурный) выявил на VSG3 сайты связывания для сахарных молекул, обращенные к иммунной системе.
Биохимический анализ подтвердил, что эти сайты заняты множеством различных сахаров.
Эксперименты на мышах:
- Мыши, зараженные обычными трипаносомами, быстро погибали.
- Мыши, зараженные генетически модифицированными трипаносомами без сайтов связывания сахара на VSG3, выживали и полностью очищали кровь от патогена за несколько дней.
- Вакцинация инактивированными "бессахарными" трипаносомами давала защитный иммунный ответ. Вакцинация патогенами с нормальным VSG защиты не вызывала.
Значение открытия
Сахарные цепи на VSG не парализуют иммунитет полностью, но существенно ему мешают. Это дополнительная стратегия, которая вместе со сменой поверхностного белка затрудняет уничтожение паразитов.
Механизм пока точно не известен. Ученые предполагают, что сахара могут частично закрывать сайты связывания для антител. Это перекликается с механизмами уклонения раковых клеток, где сахарные молекулы также являются важными структурами для распознавания иммунной системой.
Справка: Trypanosoma brucei передается мухой цеце, поражает центральную нервную систему и без лечения приводит к смерти. По данным Médecins Sans Frontières, число зарегистрированных случаев снизилось на 90% в период с 1999 (28 000) по 2015 (2 800) год.