Биологи пролили свет на загадочного паразита

Toxoplasma gondii — паразит, которым заражена примерно треть населения мира, — существует в нескольких штаммах. Некоторые могут вызывать тяжелые последствия, такие как энцефалит, в то время как другие не проявляют заметных симптомов.

Биолог MIT Йерун Сайдж, изучающий токсоплазму несколько лет, пытается выяснить причину этого различия. В своей последней работе он обнаружил, что два из трех наиболее распространенных штаммов токсоплазмы производят белок, который фактически подавляет воспаление у инфицированного хозяина. Это открытие может помочь разработать новые способы подавления воспаления у пациентов, зараженных более опасными штаммами токсоплазмы, или даже у людей с другими воспалительными заболеваниями, такими как болезнь Крона.

«Существует множество таких воспалительных заболеваний, и если есть общий путь, который действительно хорошо подавляет воспаление, у этого могут быть [лекарственные] применения», — говорит Сайдж.

Сайдж и его коллеги описали новое открытие в выпуске журнала Cell Host & Microbe от 15 июня.

Воспаление

Споры токсоплазмы, которые могут заразить почти любое теплокровное животное, часто содержатся в почве. Люди могут заразиться, употребляя недоваренное мясо или немытые овощи. Паразит может вызывать энцефалит у лиц с ослабленным иммунитетом и вреден для плодов, если мать заражается во время беременности. Некоторые штаммы, в основном встречающиеся в Южной Америке, могут привести к слепоте.

Существует около дюжины основных типов штаммов токсоплазмы. В Северной Америке и Европе наиболее распространен штамм типа II, который также чаще всего выделяют у пациентов с осложнениями от токсоплазмы. В предыдущей работе Сайдж и коллеги показали, что тип II производит форму белка GRA15, которая вызывает воспаление.

В новой работе Сайдж показал, что тип II также имеет вариантную форму другого белка, называемого ROP16. Исследователи обнаружили, что у типов I и III, которые реже встречаются у пациентов с симптомами токсоплазмоза, ROP16 подавляет воспаление у хозяина. Однако форма ROP16, обнаруженная в типе II, такого эффекта не имеет. Когда исследователи вставили ROP16 типа I в штамм типа II, воспаление подавлялось.

Почему разные штаммы одного паразита дают противоположные результаты? Исследователи полагают, что разные формы паразита эволюционировали, чтобы использовать различные иммунные реакции потенциальных хозяев. Токсоплазме выгодно провоцировать некоторое воспаление, потому что оно помогает хозяину пережить острую инфекцию. В результате паразит может образовывать тканевые цисты, которые распространяются к другим жертвам через хищничество. Однако слишком сильное воспаление может убить хозяина и остановить жизненный цикл паразита. Используя разные стратегии, паразит может быть успешным у хозяев с различными воспалительными реакциями.

Модель для болезни Крона

В новой работе исследователи изучали инфекцию токсоплазмы у мышей. Полученное воспаление кишечника мыши сильно напоминает воспаление кишечника при болезни Крона, которой страдают около полумиллиона человек в США.

Неизвестно, вызваны ли какие-либо из этих случаев токсоплазмой, но Сайдж отмечает, что некоторые исследования показали более высокую частоту встречаемости токсоплазмы у пациентов с болезнью Крона по сравнению с общей популяцией.

Сайдж и Дженсен теперь пытаются выяснить, как белок ROP16 оказывает свое противовоспалительное действие, что может помочь определить новые подходы к разработке противовоспалительных препаратов. Однако, по словам Сайджа, для этого, вероятно, потребуется еще много лет исследований.

«В реальности путь от открытия до лекарства может занять десятилетия, — говорит он. — Ты надеешься, что внесешь вклад во что-то подобное, но это всегда долгий путь».