Onderzoek toont aan hoe een microscopisch kleine parasiet de hersenfunctie verstoort

Onderzoek toont aan hoe een microscopisch kleine parasiet de hersenfunctie verstoort

Een team van wetenschappers van de Universiteit van Californië, Riverside, legt uit in een artikel gepubliceerd inPLOS-pathogenenals een microscopische parasiet,Toxoplasma gondiikan de hersenfunctie aanzienlijk verstoren, zelfs als het slechts een klein aantal neuronen infecteert. Het team ontdekte dat de parasiet de essentiële communicatie tussen hersencellen verstoort - onderzoek dat nieuwe manieren kan bieden om chronische herseninfecties op te sporen en te behandelen.

Toxoplasma gondiiKan vrijwel elk warmbloedig dier infecteren en leeft het liefst in hersencellen en vormt cysten in neuronen die een leven lang kunnen blijven bestaan. De onderzoekers melden dat ze hebben ontdekt dat geïnfecteerde neuronen minder extracellulaire blaasjes (EVS) vrijgeven: kleine, membraangebonden pakketjes die door cellen worden gebruikt om informatie uit te wisselen.

“We ontdekten dat deze verstoring van EV-signalering invloed kan hebben op de manier waarop neuronen en gliacellen, met name astrocyten, een gezonde hersenomgeving behouden”, zegt Emma H. ​​Wilson, hoogleraar biomedische wetenschappen aan de UC Riverside School of Medicine, die het onderzoeksteam leidde. "Zelfs een handvol geïnfecteerde neuronen kan het neurochemische evenwicht van de hersenen veranderen. Dit suggereert dat de communicatie tussen neuronen en ondersteunende gliacellen niet alleen van cruciaal belang is, maar ook kwetsbaar voor kaping door parasieten."

Ongeveer 10-30% van de mensen in de Verenigde Staten is ermee besmetToxoplasma gondiivaak zonder het te weten. De parasiet wordt meestal opgelopen door onvoldoende verhit vlees of blootstelling aan kattenuitwerpselen. Hoewel het immuunsysteem de infectie doorgaans op afstand houdt, kan de parasiet tientallen jaren in de hersenen sluimeren. Bij mensen met een verzwakte immuniteit kan het reactiveren en een ernstige ziekte veroorzaken.

De huidige diagnostische hulpmiddelen kunnen alleen vaststellen of iemand is blootgesteldToxoplasma gondiidoor antilichamen te identificeren. De hulpmiddelen kunnen niet bevestigen of de parasiet nog steeds in de hersenen aanwezig is of hoe deze de hersenfunctie kan beïnvloeden.

Ons onderzoek opent de deur naar het gebruik van EV’s als biomarkers die uit bloed kunnen worden geïsoleerd. “

Emma H. ​​Wilson, hoogleraar biomedische wetenschappen, UC Riverside School of Medicine

Het onderzoek werd uitgevoerd met behulp van muismodellen en menselijke cellen in een laboratoriumomgeving.

Wilson legde uit dat astrocyten bij gezonde muizen neurotransmitters zoals glutamaat reguleren, waardoor ervoor wordt gezorgd dat neuronen niet overmatig opgewonden raken. Maar wanneer neuronen besmet zijn metToxoplasma gondiiStop met het sturen van de juiste EV-signalen, deze regelgeving stort in. Het resultaat is een verhoogd glutamaatgehalte, wat kan leiden tot epileptische aanvallen, neuronale schade of veranderde hersenconnectiviteit.

“De parasiet kan een grotere rol spelen in neurologische en gedragsmatige aandoeningen dan voorheen,” zei ze.

Het onderzoeksteam van Wilson werkt nu aan het analyseren van monsters van menselijke bloedbanken om te zoeken naar EV's die aan elkaar zijn gekoppeldToxoplasma gondiiHerseninfectie. Het team hoopt ook beter te begrijpen hoe gliacellen eiwitten van parasieten detecteren en erop reageren - inzichten die op een dag zouden kunnen leiden tot nieuwe therapieën of zelfs vaccins.

“Onze hersenen hebben een ingebouwde verdediging die neuronen die geïnfecteerd zijn, kan detecteren en hierop kan reagerenToxoplasma gondiizei Wilson. Als we kunnen leren hoe we dit proces kunnen ondersteunen of verbeteren, kunnen we mensen wellicht beter beschermen, vooral de meest kwetsbaren. “

Ondanks de potentiële impact ervan,Toxoplasma gondii“Ik word vaak verkeerd begrepen”, voegde Wilson eraan toe.

“Het is niet nodig om iemand te vermijden die besmet is. De meeste mensen leven hun hele leven zonder symptomen”, zei ze. "Zwangere mensen moeten voorzichtig zijn, omdat de parasiet tijdens de zwangerschap ernstige geboorteafwijkingen kan veroorzaken. De meest effectieve preventie is een goede behandeling en hygiëne. Vlees eten, groenten wassen en altijd je handen wassen na het aanraken van kattenbakvulling, vooral bij jonge katten die de parasiet eerder gaan schudden."

Wilson werd bij het onderzoek vergezeld door Emily Z. Tabaie, Ziting Gao, Nala Kachour, Arzu Ulu, Stacey Gomez, Zoe A. Figueroa, Kristina Bergersen en Wenwan Zhong.

Het onderzoek werd gedeeltelijk ondersteund door financiering van de afdeling Biomedische Wetenschappen van UCR.

Het onderzoeksartikel is getiteld “Toxoplasma gondiiInfectie van neuronen verandert de productie en inhoud van extracellulaire blaasjes die het astrocytenfenotype sturen en bijdragen aan het verlies van GLT-1 in de geïnfecteerde hersenen. “

Bronnen: