Большой глоток: Внутренняя защита паразитических червей от иммунной системы хозяина

Исследователи из Morgridge Institute for Research открыли механизм, с помощью которого шистосомы — паразитические черви, инфицирующие более 200 миллионов человек в тропиках, — обходят иммунную систему хозяина.

Постдокторант Джейхун Ли и коллеги сообщают в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), что пищеводная железа паразита, вспомогательный орган пищеварительного тракта, опосредует механизм уклонения от иммунитета, необходимый для выживания в хозяине.

Шистосомоз, вызываемый этими паразитами, остается одним из основных паразитарных заболеваний в развивающихся странах по данным ВОЗ. Он особенно влияет на детей, вызывая анемию, задержку роста и нарушения обучения. Несмотря на огромное влияние на здоровье, болезнь остается малоизученной.

Шистосомы имеют сложный жизненный цикл, начинающийся в пресной воде, загрязненной человеческими экскрементами. Личинки (церкарии), выходящие из улиток, проникают через кожу человека. В организме хозяина паразиты мигрируют в кровеносные сосуды, достигают вен печени, спариваются и живут более десяти лет, ежедневно выпуская сотни яиц, которые повреждают органы.

Для борьбы с шистосомозом используется только один препарат — празиквантел, но он действует только на взрослых червей, не защищает от повторного заражения, и к нему развивается устойчивость.

Исследование пищеводной железы

Лаборатория Филлипа Ньюмарка изучала роль стволовых клеток паразита, унаследованных от личиночной стадии. Они обнаружили, что эти клетки формируют пищеводную железу за недели до того, как паразиты начинают питаться кровью.

Нарушив ген, критический для образования железы, ученые вырастили паразитов in vitro. Отсутствие железы не повлияло на их жизнеспособность в чашке Петри.

Однако, используя технику хирургической трансплантации паразитов в брыжеечные вены грызунов (разработанную Донато Чиоли в 1970-х), команда проверила функцию железы in vivo. Паразиты без пищеводной железы, пересаженные мышам, погибали.

Механизм защиты

Гипотеза состояла в том, что пищеводная железа служит барьером, не позволяющим иммунным клеткам хозяина инфильтрировать паразита. Эксперименты подтвердили это:

• Паразиты без железы выживали в мышах с ослабленным иммунитетом.
• Паразиты, которых кормили флуоресцентными иммунными клетками, не могли уничтожить эти клетки до их попадания в кишечник, если у них отсутствовала железа.

Выводы и перспективы

Пищеводная железа — это важный барьер, который должен быть сформирован до начала питания паразита, чтобы разрушать поглощаемые иммунные клетки.

Следующий этап работы — определение сотен различных белков, из которых состоит эта железа. Блокирование их функции может позволить иммунным клеткам проникать внутрь паразитов и убивать их, что открывает путь к новым методам лечения.