Forskning visar hur en mikroskopisk parasit stör hjärnans funktion

Forskning visar hur en mikroskopisk parasit stör hjärnans funktion

Ett team av forskare vid University of California, Riverside förklarar i en artikel publicerad iPLOS-patogenersom en mikroskopisk parasit,Toxoplasma gondiikan avsevärt störa hjärnans funktion även om det bara infekterar ett litet antal neuroner. Teamet fann att parasiten stör väsentlig kommunikation mellan hjärnceller - forskning som kan ge nya sätt att upptäcka och behandla kroniska hjärninfektioner.

Toxoplasma gondiiKan infektera nästan alla varmblodiga djur och föredrar att leva i hjärnceller och bilda cystor i neuroner som kan kvarstå livet ut. Forskarna rapporterar att de fann att infekterade neuroner släpper färre extracellulära vesiklar (EVS) - små, membranbundna paket som används av celler för att utbyta information.

"Vi fann att denna störning av EV-signalering kan påverka hur neuroner och gliaceller, särskilt astrocyter, upprätthåller en hälsosam hjärnmiljö", säger Emma H. ​​Wilson, professor i biomedicinska vetenskaper vid UC Riverside School of Medicine, som ledde forskargruppen. "Även en handfull infekterade neuroner kan förändra hjärnans neurokemiska balans. Detta tyder på att kommunikationen mellan neuroner och stödjande gliaceller inte bara är kritisk utan också sårbar för kapning av parasiter."

Ungefär 10-30% av människorna i USA är infekterade medToxoplasma gondiiofta utan att veta om det. Parasiten smittas vanligtvis genom underkokt kött eller exponering för kattavföring. Även om immunsystemet vanligtvis håller infektionen borta, kan parasiten ligga vilande i hjärnan i årtionden. Hos personer med försvagad immunitet kan den återaktiveras och orsaka allvarlig sjukdom.

Nuvarande diagnostiska verktyg kan bara avgöra om någon har blivit utsattToxoplasma gondiigenom att identifiera antikroppar. Verktygen kan inte bekräfta om parasiten fortfarande finns i hjärnan eller hur den kan påverka hjärnans funktion.

Vår forskning öppnar dörren för att använda elbilar som biomarkörer som kan isoleras från blod. "

Emma H. ​​Wilson, professor i biomedicinska vetenskaper, UC Riverside School of Medicine

Studien genomfördes med hjälp av musmodeller och mänskliga celler i laboratoriemiljö.

Wilson förklarade att hos friska möss reglerar astrocyter signalsubstanser som glutamat, vilket säkerställer att nervceller inte blir överexciterade. Men när nervceller är infekterade medToxoplasma gondiiSluta skicka de rätta EV-signalerna, denna reglering kollapsar. Resultatet är ökade glutamatnivåer, vilket kan leda till anfall, neuronskador eller förändrad hjärnanslutning.

"Parasiten kan spela en större roll i neurologiska och beteendemässiga tillstånd än tidigare," sa hon.

Wilsons forskargrupp arbetar nu med att analysera prover från mänskliga blodbanker för att leta efter elbilar som är kopplade till varandraToxoplasma gondiiHjärninfektion. Teamet hoppas också att bättre förstå hur gliaceller upptäcker och svarar på parasitproteiner - insikter som en dag kan leda till nya terapier eller till och med vacciner.

"Våra hjärnor har inbyggda försvar som kan upptäcka och svara på neuroner som infekteras avToxoplasma gondiisa Wilson. Om vi ​​kan lära oss att stödja eller förbättra denna process kan vi kanske bättre skydda människor, särskilt de mest utsatta. "

Trots dess potentiella inverkan,Toxoplasma gondii"Jag blir ofta missförstådd," tillade Wilson.

"Det finns ingen anledning att undvika någon som är smittad. De flesta människor lever hela sitt liv utan symtom", sa hon. "Gravida individer bör vara försiktiga eftersom parasiten kan orsaka allvarliga fosterskador under graviditeten. Det mest effektiva förebyggandet är korrekt behandling och hygien. Att äta kött, tvätta grönsaker och alltid tvätta händerna efter att ha hanterat kattsand, särskilt från unga katter som är mer benägna att skaka parasiten."

Wilson fick sällskap i studien av Emily Z. Tabaie, Ziting Gao, Nala Kachour, Arzu Ulu, Stacey Gomez, Zoe A. Figueroa, Kristina Bergersen och Wenwan Zhong.

Forskningen stöddes delvis av medel från UCR:s institution för biomedicinska vetenskaper.

Forskningsuppsatsen har titeln "Toxoplasma gondiiInfektion av neuroner förändrar produktionen och innehållet av extracellulära vesiklar som styr astrocytfenotypen och bidrar till förlusten av GLT-1 i den infekterade hjärnan. "

Källor: