проф. Шуламит Михаэли, декан факультета наук о жизни Мины и Эверарда Гудмана в Бар-Илане и член Бар-Иланского института нанотехнологий и перспективных материалов (BINA), продемонстрировала, как миграцию паразитов можно контролировать, создавая неблагоприятную среду или нанося ущерб. здоровье клеток, так как паразиты в условиях стресса выделяют везикулы, которые нарушают их социально скоординированное движение в группах. Это исследование только что было опубликовано в рецензируемом журнале PLOS Pathogens.
Путешествуя от хозяина к хозяину, команда Михаэли, включая студентов Дрора Элиаза и Шрирама Каннана, изучают трипаносоматиды, одноклеточные паразиты, вызывающие серьезные заболевания, такие как африканская сонная болезнь, лейшманиоз и болезнь Шагаса, поражающие миллионы людей. Лейшманиоз, например, обнаружен в 88 странах, и более 300 миллионов человек подвержены риску заражения. Африканские трипаносомы поражают крупный рогатый скот, и ежегодный экономический ущерб от этого заболевания оценивается примерно в 2 миллиарда долларов США. Американская болезнь Шагаса вызывает серьезную сердечную и кишечную недостаточность. Около 90 миллионов человек подвергаются риску заражения, от пяти до восьми миллионов человек ежегодно заболевают.
Трипаносомные паразиты передаются млекопитающим кровососущей мухой цеце. Остановка паразитов в насекомом-хозяине проходит в два этапа. Они живут в кишечнике насекомого две-три недели, а затем мигрируют в слюнные железы. Когда муха совершает очередной прием пищи, паразиты передаются через слюну жертве, заражая ее кровоток. Таким образом, млекопитающее теперь становится хозяином паразита, и болезнь распространяется. Чтобы завершить свое двухэтапное пребывание в насекомом, паразиты должны совершить эпическое путешествие активной миграции, чреватое опасностями, такими как пищеварительные ферменты мух, иммунная система и необходимость преодолевать кишечный барьер.
С небольшой помощью моих друзей Исследования показали, что эти паразиты на стадии насекомого способны к групповому поведению, используя межклеточные сигналы для стимулирования коллективной миграции. Двигаясь в больших количествах, они могут лучше пересекать кишечник мухи, завершать путешествие к слюнным железам и распространять болезнь. Но как общаются эти паразиты, чтобы координировать свои движения в ответ на сигналы от соседних паразитов? До сих пор механизм передачи сигналов оставался неясным. Новое исследование профессора Михаэли описывает новый процесс, демонстрирующий, что в условиях стресса паразиты выделяют экзосомы, которые передают сообщение соседним клеткам о том, что что-то не так. Экзосомы представляют собой небольшие везикулы, секретируемые клетками, участвующие в межклеточных коммуникациях и передаче заболеваний. В зависимости от типа и физиологического состояния секретирующей клетки взаимодействие экзосом с клетками-реципиентами может помочь предотвратить заболевание или, наоборот, усугубить его. Например, недавно было показано, что они влияют на пролиферацию и метастазирование опухолевых клеток меланомы.
Держитесь подальше
Команда Микаэли вмешивалась в систему связи паразита, вызывая «стресс» в клетках паразита, заставляя их высвобождать экзосомы. Они обнаружили, что присутствие этих клеток, секретирующих экзосомы, нарушало нормальную миграцию клеток паразита. «Разведчики» паразита, которые наблюдают за окружающей средой в насекомом-хозяине, улавливают сообщения «держаться подальше» от этих поврежденных клеток и, в свою очередь, общаются с мигрирующей популяцией паразитов, отправляя им сообщения, чтобы избежать контакта с «непригодными». При ингибировании секреции экзосом никакого влияния на миграцию не наблюдалось. Результаты Михаэли убедительно свидетельствуют о том, что экзосомы действуют как репелленты, отгоняющие подходящих паразитов либо от поврежденных клеток, либо от неблагоприятной среды.
проф. Михаэли объясняет важность этих открытий. «Библейская история повествует о падении Вавилонской башни, потому что люди потеряли общий язык для общения друг с другом. Выяснение того, как отключить систему связи паразитов, может привести к разработке лекарств для лечения и предотвращения распространения этих разрушительных болезней."