Учёные раскрыли механизм коммуникации паразитов трипаносом

Исследователи из Университета Джорджии (UGA) обнаружили, как африканские трипаносомы — одноклеточные паразиты, вызывающие сонную болезнь, — общаются друг с другом и с организмом хозяина. Результаты исследования, опубликованные 14 января в журнале Cell, помогают решить давнюю загадку.

Ключевое открытие: нановолокна и везикулы

Учёные выявили, что длинные нитевидные структуры, похожие на бусы, формируются путём отпочкования от жгутика трипаносом. Затем эти структуры, называемые внеклеточными везикулами, отделяются и попадают в организм хозяина.

• Нановолокна (наноканальцы), отходящие от жгутика, позволяют паразитам общаться между собой.
• Свободно плавающие везикулы используются для коммуникации как с другими паразитами, так и с телом хозяина.

Влияние на болезнь

Этот процесс имеет прямое отношение к развитию заболеваний:

• Вызывает анемию у хозяина, возможно, как побочный эффект слияния везикул с эритроцитами.
• Влияет на исход инфекции, приводящей к человеческой африканской сонной болезни и нагане — болезни крупного рогатого скота.

Масштаб проблемы

• В 2013 году было зарегистрировано 6 314 новых случаев сонной болезни.
• Заболевание, смертельное без лечения, угрожает миллионам людей в 36 странах Африки к югу от Сахары, где обитает переносящая паразита муха цеце (данные ВОЗ).
• Паразит также наносит огромный экономический ущерб, ежегодно заражая и убивая от 5 до 7 миллионов голов скота.

Значение для медицины

Открытие может привести к улучшению терапии:

• Текущие лекарства, включая старый препарат на основе мышьяка, вызывают смерть у 5–10% пациентов.
• «Тот факт, что эти везикулы сливаются с другими клетками хозяина, представляет интересную мишень для терапевтического подхода», — отметил ведущий автор Тони Шемпрук. — «Возможно, лечение не будет убивать паразита, но остановит тяжёлую патологию, связанную с инфекцией».

История открытия

Исследование началось как побочный проект около двух лет назад. Структуры были впервые отмечены в научной публикации ещё в 1912 году, а старший автор Стивен Хайдук наблюдал их в 1978 году, будучи аспирантом.

«Паразитический мир — и мир трипаносом — в значительной степени отставал», — сказал Хайдук. — «До сих пор все это видели, и, до настоящего момента, все это игнорировали».

Выводы исследования показывают, что нановолокна и везикулы вносят вклад в сложность африканского трипаносомоза, способствуя передаче факторов вирулентности и непреднамеренному взаимодействию с клетками хозяина.