Заражение неиммунных клеток: открытие противоречит устоявшимся взглядам на инфекцию лейшманиоза

Новое исследование предполагает, что паразиты, вызывающие висцеральный лейшманиоз (потенциально смертельную форму заболевания, чаще поражающую кожу), обладают "секретным оружием": они могут инфицировать неиммунные клетки и сохраняться в этих необычных условиях.

Исследователи обнаружили паразитов Leishmania donovani в кроветворных стволовых клетках костного мозга хронически инфицированных мышей — клетках-предшественниках, способных восстанавливать все типы клеток кроветворной системы. Это открытие может объяснить, почему у некоторых пациентов с висцеральным лейшманиозом (смертельным без лечения) часто развиваются нарушения крови, такие как анемия.

Новые локации паразитов

Идентификация этих клеток и других неожиданных мест обитания паразитов улучшает понимание болезни и может привести к новым вариантам лечения, отмечает старший автор работы Абхай Сатоскар.

"Лечение пациента препаратами против лейшмании никогда не уничтожает всех паразитов в организме — они сохраняются всю жизнь пациента. Возможно, именно эти необычные клетки ответственны за сохранение небольшого количества паразитов. Некоторые препараты могут не достигать этих клеток должным образом или быть неэффективными против паразитов в них. Возможно, паразиты в таких клетках отличаются от паразитов в иммунных клетках, потому что могут адаптироваться. Уничтожение этих скрытых паразитов важно для остановки передачи болезни".

Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.

Масштаб проблемы и методология

  • Кожный лейшманиоз (вызываемый Leishmania major) поражает до 1,2 миллиона человек ежегодно.
  • Висцеральный лейшманиоз (вызываемый L. donovani) поражает внутренние органы, им заболевают около 100 000 человек в год.

Для поиска паразитов в клетках селезенки и костного мозга хронически инфицированных мышей ученые использовали секвенирование РНК единичных клеток (single-cell RNA sequencing). Этот метод позволил идентифицировать типы клеток по экспрессии тысяч генов и одновременно определить, какие клетки заражены, по наличию генов, характерных для паразитов.

Ключевые результаты

  • В селезенке большинство инфицированных клеток были "классическими" иммунными клетками-мишенями — макрофагами и моноцитами (фагоцитами).
  • В костном мозге главными зараженными клетками оказались кроветворные (гематопоэтические) стволовые клетки — неожиданное открытие, подтвержденное отдельным анализом.
  • Паразиты также были обнаружены в других типах клеток обоих органов: в белых кровяных клетках, которые помогают иммунной системе (но не поглощают патогены), и в клетках, ответственных за выработку тромбоцитов.

Значение и перспективы

Это открытие меняет парадигму: паразиты Leishmania могут инфицировать не только фагоциты, особенно при хронической инфекции. Наличие на поверхности стволовых клеток рецепторов, схожих с рецепторами иммунных клеток, может объяснять, почему они становятся мишенью.

Работа открывает путь к быстрой проверке на человеческих тканях в эндемичных регионах, где взятие образцов костного мозга и селезенки является рутинной процедурой для людей из группы риска.

"Это органы, в которых паразиты сохраняются в течение многих лет после излечения инфекции, и у человека с ослабленным иммунитетом болезнь может развиться снова. На основе данных с модельных животных и исследований человеческих образцов мы надеемся понять пути, помогающие паразитам выживать, и использовать эти знания для разработки новых методов лечения".