Как токсоплазма поддерживает баланс в организме хозяина

Паразит Toxoplasma gondii — образец скрытого успеха. Он инфицирует до 95% людей во многих регионах мира, и большинство из них никогда об этом не узнает. Это связано с искусным манипулированием иммунным ответом хозяина. Токсоплазма поддерживает иммунный ответ достаточно низким, чтобы процветать, но достаточно высоким, чтобы её хозяева-люди в целом оставались здоровыми и могли инкубировать паразитов. Учёные из EMBL и Института передовых биологических наук (IAB) раскрыли один из способов поддержания этого баланса в статье, опубликованной в журнале Structure.

«Паразит перестраивает воспалительный ответ хозяина, — говорит Мэтью Боулер, руководивший исследованием в EMBL. — Он полностью подрывает цепную реакцию, которая в норме запускает защитные силы нашего организма».

Когда клетка в организме обнаруживает паразита, она запускает цепную реакцию. Внутри клетки ряд молекул активируют друг друга, пока не активируется белок p38α, который перемещается в ядро клетки. Там он включает гены, запускающие воспалительный ответ, цель которого, среди прочего, — уничтожить патоген. Можно было бы ожидать, что паразиты, подобные токсоплазме, захотят подавить этот ответ. Однако несколько лет назад Мухаммед-Али Хакими и его коллеги из IAB обнаружили, что токсоплазма секретирует белок GRA24, который делает обратное: он активирует и контролирует наш воспалительный ответ.

Боулер и Хакими обнаружили, что GRA24 обходит клеточную цепную реакцию, напрямую активируя p38α и «затягивая» его в ядро для включения генов воспалительного ответа. Используя комбинацию методов, они выяснили, что белок токсоплазмы связывается с p38α гораздо прочнее, чем собственные белки клетки. Таким образом, производя белок, который связывается с p38α напрямую и очень прочно, токсоплазма контролирует уровень воспалительного ответа и поддерживает его, делая p38α недоступным для белков, которые обычно его выключают. Именно поэтому токсоплазма не считается серьёзной угрозой для здоровья, за исключением беременных женщин и людей с ослабленным иммунитетом.

Это исследование породило новый способ оценки эффективности противовоспалительных препаратов, многие из которых предназначены для блокирования p38α. До сих пор это было сложно сделать, поскольку у учёных не было хорошего способа получить активную форму p38α в лаборатории. Создав комплекс GRA24, связанный с p38α (при помощи Центра экспрессии и очистки белков EMBL), Боулер, Хакими и коллеги получили именно это. Прочное взаимодействие с паразитарным белком удерживает p38α в активном состоянии. Теперь исследователи могут подвергать этот комплекс воздействию тестируемых препаратов и оценивать, насколько хорошо они блокируют активный сайт p38α, с которым белок токсоплазмы не взаимодействует.