Výskum ukazuje, ako mikroskopický parazit narúša funkciu mozgu

Výskum ukazuje, ako mikroskopický parazit narúša funkciu mozgu

Tím vedcov z Kalifornskej univerzity v Riverside vysvetľuje v článku publikovanom vPLOS patogényako mikroskopický parazit,Toxoplasma gondiimôže výrazne narušiť funkciu mozgu, aj keď infikuje len malý počet neurónov. Tím zistil, že parazit narúša nevyhnutnú komunikáciu medzi mozgovými bunkami - výskum, ktorý môže poskytnúť nové spôsoby detekcie a liečby chronických infekcií mozgu.

Toxoplasma gondiiMôže infikovať takmer každého teplokrvného živočícha a uprednostňuje život v mozgových bunkách a vytvára cysty v neurónoch, ktoré môžu pretrvávať po celý život. Vedci uvádzajú, že zistili, že infikované neuróny uvoľňujú menej extracelulárnych vezikúl (EVS) - malých, membránou viazaných obalov, ktoré bunky používajú na výmenu informácií.

„Zistili sme, že toto narušenie signalizácie EV môže ovplyvniť spôsob, akým neuróny a gliové bunky, najmä astrocyty, udržiavajú zdravé prostredie mozgu,“ povedala Emma H. ​​​​Wilsonová, profesorka biomedicínskych vied na UC Riverside School of Medicine, ktorá viedla výskumný tím. "Dokonca aj hŕstka infikovaných neurónov môže zmeniť neurochemickú rovnováhu mozgu. To naznačuje, že komunikácia medzi neurónmi a podpornými gliovými bunkami je nielen kritická, ale aj zraniteľná voči únosu parazitmi."

Približne 10-30% ľudí v Spojených štátoch je infikovanýchToxoplasma gondiičasto bez toho, aby o tom vedeli. Parazit sa zvyčajne nakazí nedostatočne tepelne upraveným mäsom alebo vystavením mačacím výkalom. Aj keď imunitný systém zvyčajne drží infekciu na uzde, parazit môže v mozgu spať celé desaťročia. U ľudí s oslabenou imunitou sa môže reaktivovať a spôsobiť vážne ochorenie.

Súčasné diagnostické nástroje dokážu určiť len to, či bol niekto vystavenýToxoplasma gondiiidentifikáciou protilátok. Nástroje nemôžu potvrdiť, či je parazit stále prítomný v mozgu alebo ako môže ovplyvniť funkciu mozgu.

Náš výskum otvára dvere používaniu EV ako biomarkerov, ktoré možno izolovať z krvi. “

Emma H. ​​​​Wilson, profesorka biomedicínskych vied, UC Riverside School of Medicine

Štúdia sa uskutočnila s použitím myších modelov a ľudských buniek v laboratórnom prostredí.

Wilson vysvetlil, že u zdravých myší astrocyty regulujú neurotransmitery, ako je glutamát, čím zabezpečujú, že neuróny nebudú nadmerne excitované. Ale keď sú infikované neurónyToxoplasma gondiiPrestaňte posielať správne signály EV, táto regulácia sa zrúti. Výsledkom je zvýšená hladina glutamátu, ktorá môže viesť k záchvatom, poškodeniu neurónov alebo zmenenej konektivite mozgu.

"Parazit môže hrať väčšiu úlohu v neurologických a behaviorálnych podmienkach ako predtým," povedala.

Wilsonov výskumný tím teraz pracuje na analýze vzoriek z ľudských krvných bánk, aby hľadal EV, ktoré sú navzájom prepojené.Toxoplasma gondiiInfekcia mozgu. Tím tiež dúfa, že lepšie pochopí, ako gliové bunky detegujú a reagujú na proteíny parazitov – poznatky, ktoré by jedného dňa mohli viesť k novým terapiám alebo dokonca vakcínam.

"Naše mozgy majú zabudovanú obranu, ktorá dokáže odhaliť a reagovať na neuróny infikované."Toxoplasma gondiiPovedal Wilson. Ak sa naučíme, ako podporiť alebo zlepšiť tento proces, možno budeme schopní lepšie chrániť ľudí, najmä tých najzraniteľnejších. “

Napriek svojmu potenciálnemu vplyvu,Toxoplasma gondii"Často som nepochopený," dodal Wilson.

"Nie je potrebné vyhýbať sa niekomu, kto je nakazený. Väčšina ľudí žije celý život bez príznakov," povedala. "Tehotné jedince by si mali dávať pozor, pretože parazit môže v tehotenstve spôsobiť vážne vrodené chyby. Najúčinnejšou prevenciou je správna liečba a hygiena. Konzumácia mäsa, umývanie zeleniny a vždy umývanie rúk po manipulácii s mačacím podstielkou, najmä u mladých mačiek, u ktorých je väčšia pravdepodobnosť, že parazita roztrasú."

Wilson v štúdii doplnili Emily Z. Tabaie, Ziting Gao, Nala Kachour, Arzu Ulu, Stacey Gomez, Zoe A. Figueroa, Kristina Bergersen a Wenwan Zhong.

Výskum bol čiastočne podporovaný financovaním z oddelenia biomedicínskych vied UCR.

Výskumná práca má názov „Toxoplasma gondiiInfekcia neurónov mení produkciu a obsah extracelulárnych vezikúl, ktoré riadia fenotyp astrocytov a prispievajú k strate GLT-1 v infikovanom mozgu. “

Zdroje: