Η έρευνα δείχνει πώς ένα μικροσκοπικό παράσιτο διαταράσσει τη λειτουργία του εγκεφάλου

Η έρευνα δείχνει πώς ένα μικροσκοπικό παράσιτο διαταράσσει τη λειτουργία του εγκεφάλου

Μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Ρίβερσαϊντ εξηγεί σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στοΠαθογόνα PLOSσαν μικροσκοπικό παράσιτο,Toxoplasma gondiiμπορεί να διαταράξει σημαντικά τη λειτουργία του εγκεφάλου ακόμα κι αν μολύνει μόνο έναν μικρό αριθμό νευρώνων. Η ομάδα διαπίστωσε ότι το παράσιτο διακόπτει την ουσιαστική επικοινωνία μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων - έρευνα που μπορεί να παρέχει νέους τρόπους για τον εντοπισμό και τη θεραπεία χρόνιων λοιμώξεων του εγκεφάλου.

Toxoplasma gondiiΜπορεί να μολύνει σχεδόν οποιοδήποτε θερμόαιμο ζώο και προτιμά να ζει σε εγκεφαλικά κύτταρα και να σχηματίζει κύστεις στους νευρώνες που μπορούν να επιμείνουν για μια ζωή. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι ανακάλυψαν ότι οι μολυσμένοι νευρώνες απελευθερώνουν λιγότερα εξωκυτταρικά κυστίδια (EVS) - μικροσκοπικά πακέτα δεσμευμένα στη μεμβράνη που χρησιμοποιούνται από τα κύτταρα για την ανταλλαγή πληροφοριών.

«Βρήκαμε ότι αυτή η διαταραχή της σηματοδότησης EV μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο οι νευρώνες και τα νευρογλοιακά κύτταρα, ιδιαίτερα τα αστροκύτταρα, διατηρούν ένα υγιές εγκεφαλικό περιβάλλον», δήλωσε η Emma H. ​​Wilson, καθηγήτρια βιοϊατρικών επιστημών στο UC Riverside School of Medicine, η οποία ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας. "Ακόμη και λίγοι μολυσμένοι νευρώνες μπορούν να αλλάξουν τη νευροχημική ισορροπία του εγκεφάλου. Αυτό υποδηλώνει ότι η επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων και των υποστηρικτικών νευρογλοιακών κυττάρων δεν είναι μόνο κρίσιμη αλλά και ευάλωτη σε πειρατεία από παράσιτα."

Περίπου το 10-30% των ανθρώπων στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν μολυνθεί απόToxoplasma gondiiσυχνά χωρίς να το γνωρίζουν. Το παράσιτο συνήθως προσβάλλεται μέσω μη μαγειρεμένου κρέατος ή έκθεσης σε περιττώματα γάτας. Αν και το ανοσοποιητικό σύστημα συνήθως κρατά μακριά τη μόλυνση, το παράσιτο μπορεί να παραμείνει αδρανές στον εγκέφαλο για δεκαετίες. Σε άτομα με εξασθενημένη ανοσία, μπορεί να επανενεργοποιηθεί και να προκαλέσει σοβαρή ασθένεια.

Τα τρέχοντα διαγνωστικά εργαλεία μπορούν μόνο να καθορίσουν εάν κάποιος έχει εκτεθείToxoplasma gondiiμε την αναγνώριση αντισωμάτων. Τα εργαλεία δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν εάν το παράσιτο εξακολουθεί να υπάρχει στον εγκέφαλο ή πώς μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του εγκεφάλου.

Η έρευνά μας ανοίγει την πόρτα στη χρήση των EV ως βιοδεικτών που μπορούν να απομονωθούν από το αίμα. "

Emma H. ​​Wilson, Καθηγήτρια Βιοϊατρικών Επιστημών, UC Riverside School of Medicine

Η μελέτη διεξήχθη χρησιμοποιώντας μοντέλα ποντικών και ανθρώπινα κύτταρα σε εργαστηριακό περιβάλλον.

Ο Wilson εξήγησε ότι σε υγιή ποντίκια, τα αστροκύτταρα ρυθμίζουν νευροδιαβιβαστές όπως το γλουταμικό, διασφαλίζοντας ότι οι νευρώνες δεν διεγείρονται υπερβολικά. Όταν όμως οι νευρώνες μολύνονται μεToxoplasma gondiiΣταματήστε να στέλνετε τα σωστά σήματα EV, αυτός ο κανονισμός καταρρέει. Το αποτέλεσμα είναι αυξημένα επίπεδα γλουταμικού, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε επιληπτικές κρίσεις, νευρωνική βλάβη ή αλλοιωμένη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου.

«Το παράσιτο μπορεί να παίζει μεγαλύτερο ρόλο στις νευρολογικές και συμπεριφορικές παθήσεις από πριν», είπε.

Η ερευνητική ομάδα του Wilson εργάζεται τώρα για την ανάλυση δειγμάτων από τράπεζες ανθρώπινου αίματος για την αναζήτηση ηλεκτρικών οχημάτων που συνδέονται μεταξύ τουςToxoplasma gondiiΕγκεφαλική μόλυνση. Η ομάδα ελπίζει επίσης να κατανοήσει καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο τα νευρογλοιακά κύτταρα ανιχνεύουν και ανταποκρίνονται σε πρωτεΐνες παρασίτων - ιδέες που θα μπορούσαν μια μέρα να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες ή ακόμα και εμβόλια.

«Ο εγκέφαλός μας έχει ενσωματωμένες άμυνες που μπορούν να ανιχνεύσουν και να ανταποκριθούν σε νευρώνες που έχουν μολυνθεί απόToxoplasma gondiiείπε ο Wilson. Εάν μπορούμε να μάθουμε πώς να υποστηρίζουμε ή να βελτιώνουμε αυτή τη διαδικασία, ίσως μπορέσουμε να προστατεύσουμε καλύτερα τους ανθρώπους, ειδικά τους πιο ευάλωτους. "

Παρά τις πιθανές επιπτώσεις του,Toxoplasma gondii«Συχνά με παρεξηγούν», πρόσθεσε ο Wilson.

"Δεν υπάρχει λόγος να αποφεύγουμε κάποιον που έχει μολυνθεί. Οι περισσότεροι άνθρωποι ζουν όλη τους τη ζωή χωρίς συμπτώματα", είπε. "Οι έγκυες θα πρέπει να είναι προσεκτικοί καθώς το παράσιτο μπορεί να προκαλέσει σοβαρές συγγενείς ανωμαλίες στην εγκυμοσύνη. Η πιο αποτελεσματική πρόληψη είναι η σωστή θεραπεία και υγιεινή. Τρώγοντας κρέας, πλύσιμο λαχανικών και πάντα πλύσιμο των χεριών σας μετά το χειρισμό της άμμου γάτας, ειδικά από νεαρές γάτες που είναι πιο πιθανό να ταρακουνήσουν το παράσιτο."

Ο Wilson συμμετείχε στη μελέτη από τους Emily Z. Tabaie, Ziting Gao, Nala Kachour, Arzu Ulu, Stacey Gomez, Zoe A. Figueroa, Kristina Bergersen και Wenwan Zhong.

Η έρευνα υποστηρίχθηκε εν μέρει με χρηματοδότηση από το Τμήμα Βιοϊατρικών Επιστημών του UCR.

Η ερευνητική εργασία έχει τίτλο «Toxoplasma gondiiΗ μόλυνση των νευρώνων μεταβάλλει την παραγωγή και το περιεχόμενο των εξωκυτταρικών κυστιδίων που καθοδηγούν τον φαινότυπο των αστροκυττάρων και συμβάλλουν στην απώλεια του GLT-1 στον μολυσμένο εγκέφαλο. "

Πηγές: