La ricerca mostra come un parassita microscopico interrompe la funzione cerebrale

La ricerca mostra come un parassita microscopico interrompe la funzione cerebrale

Un team di scienziati dell’Università della California, Riverside, spiega in un articolo pubblicato nelagenti patogeni PLOScome un parassita microscopico,Toxoplasma gondiipuò interrompere in modo significativo la funzione cerebrale anche se infetta solo un piccolo numero di neuroni. Il team ha scoperto che il parassita interrompe la comunicazione essenziale tra le cellule cerebrali: una ricerca che potrebbe fornire nuovi modi per rilevare e trattare le infezioni cerebrali croniche.

Toxoplasma gondiiPuò infettare quasi tutti gli animali a sangue caldo e preferisce vivere nelle cellule cerebrali e formare cisti nei neuroni che possono persistere per tutta la vita. I ricercatori riferiscono di aver scoperto che i neuroni infetti rilasciano meno vescicole extracellulari (EVS), minuscoli pacchetti legati alla membrana utilizzati dalle cellule per scambiare informazioni.

"Abbiamo scoperto che questa interruzione della segnalazione degli EV può influenzare il modo in cui i neuroni e le cellule gliali, in particolare gli astrociti, mantengono un ambiente cerebrale sano", ha affermato Emma H. ​​Wilson, professoressa di scienze biomediche presso la UC Riverside School of Medicine, che ha guidato il gruppo di ricerca. "Anche una manciata di neuroni infetti può alterare l'equilibrio neurochimico del cervello. Ciò suggerisce che la comunicazione tra i neuroni e le cellule gliali di supporto non è solo critica ma anche vulnerabile al dirottamento da parte dei parassiti."

Circa il 10-30% delle persone negli Stati Uniti ne sono infetteToxoplasma gondiispesso senza saperlo. Il parassita viene solitamente contratto attraverso la carne poco cotta o l'esposizione alle feci del gatto. Anche se il sistema immunitario in genere tiene a bada l’infezione, il parassita può rimanere dormiente nel cervello per decenni. Nelle persone con un sistema immunitario indebolito può riattivarsi e causare gravi malattie.

Gli attuali strumenti diagnostici possono solo determinare se qualcuno è stato espostoToxoplasma gondiiidentificando gli anticorpi. Gli strumenti non possono confermare se il parassita sia ancora presente nel cervello o come possa influenzare la funzione cerebrale.

La nostra ricerca apre la porta all’utilizzo dei veicoli elettrici come biomarcatori che possono essere isolati dal sangue. “

Emma H. ​​Wilson, professoressa di scienze biomediche, UC Riverside School of Medicine

Lo studio è stato condotto utilizzando modelli murini e cellule umane in un ambiente di laboratorio.

Wilson ha spiegato che nei topi sani, gli astrociti regolano i neurotrasmettitori come il glutammato, garantendo che i neuroni non si sovraeccitino. Ma quando i neuroni vengono infettatiToxoplasma gondiiSe smetti di inviare i giusti segnali sui veicoli elettrici, questo regolamento crolla. Il risultato è un aumento dei livelli di glutammato, che può portare a convulsioni, danni neuronali o alterazioni della connettività cerebrale.

"Il parassita potrebbe svolgere un ruolo più importante rispetto a prima nelle condizioni neurologiche e comportamentali", ha affermato.

Il gruppo di ricerca di Wilson sta ora lavorando sull'analisi di campioni provenienti da banche del sangue umano per cercare veicoli elettrici collegati tra loroToxoplasma gondiiInfezione al cervello. Il team spera anche di comprendere meglio il modo in cui le cellule gliali rilevano e rispondono alle proteine ​​dei parassiti: informazioni che un giorno potrebbero portare a nuove terapie o addirittura a vaccini.

“Il nostro cervello ha difese integrate in grado di rilevare e rispondere ai neuroni infettati daToxoplasma gondiiWilson ha detto. Se riusciamo a imparare come sostenere o migliorare questo processo, potremmo essere in grado di proteggere meglio le persone, soprattutto quelle più vulnerabili. “

Nonostante il suo potenziale impatto,Toxoplasma gondii"Vengo spesso frainteso", ha aggiunto Wilson.

"Non è necessario evitare qualcuno che è infetto. La maggior parte delle persone vive tutta la vita senza sintomi", ha detto. "Le persone incinte dovrebbero fare attenzione poiché il parassita può causare gravi difetti congeniti durante la gravidanza. La prevenzione più efficace è un trattamento e un'igiene adeguati. Mangiare carne, lavare le verdure e lavarsi sempre le mani dopo aver maneggiato la lettiera dei gatti, soprattutto se si tratta di gatti giovani che hanno maggiori probabilità di scuotere il parassita."

Wilson è stato affiancato nello studio da Emily Z. Tabaie, Ziting Gao, Nala Kachour, Arzu Ulu, Stacey Gomez, Zoe A. Figueroa, Kristina Bergersen e Wenwan Zhong.

La ricerca è stata sostenuta in parte dai finanziamenti del Dipartimento di Scienze Biomediche dell'UCR.

Il documento di ricerca si intitola “Toxoplasma gondiiL'infezione dei neuroni altera la produzione e il contenuto delle vescicole extracellulari che guidano il fenotipo degli astrociti e contribuiscono alla perdita di GLT-1 nel cervello infetto. “

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