Заражение от комаров можно предотвратить

Группа микроорганизмов кинетопластидов, включает в себя паразитов, вызывающих серьёзные инфекции, такие как африканская сонная болезнь, болезнь Шагаса и лейшманиоз. Они обладают общей способностью прилипать к внутренним поверхностям насекомых-переносчиков, используя специализированную белковую структуру.

Но что, если учёные помешают паразиту прилипнуть? Смогут ли  он через переносчиков попасть к человеку?

Такова идея нового исследования Майкла и Меган Л. Пвелонес из ветеринарной школы Пенсильвании. Используя не вызывающий болезней кинетопластидный вид под названием Crithidia fasciculata, этот дуэт мужа и жёны и их исследовательская группа определили ряд генов, вовлечённых в присоединение этого микроорганизма к комарам-переносчикам.

Паразит должен закрепиться и оставаться в кишечнике, чтобы размножаться и передаваться. Механизмы присоединения различаются у кинетопластид, так что есть надежда, что изучение Crithidia поможет нам в борьбе с заболеваниями «.

сказал Майкл Повелонес, доцент кафедры патобиологии

Исследование опубликовали в журнале PLOS «Запущенные тропические болезни».

Учёные обратились к Crithidia flaviculata как к биохимической модели, чтобы понять особенности паразитарных инфекций. Его легко выращивать в лаборатории. Меган Повелонес, специализирующаяся на африканском трипаносомозе знакома с ним по её докторским исследованиям в Университете Джона Хопкинса, и тема обсуждалась с супругом.

Иногда мы говорим о работе дома

— сказал Майкл Повелонес, чьи собственные исследования сосредоточены на путях использования иммунной защиты комаров для остановки передачи заболеваний.

Меня заинтриговал тот факт, что критидия заражает комаров, но не является патогеном человека или животного и мало что известно о её жизненном цикле.  Мы провели исследования под электронным микроскопом и выяснили, что паразит действительно прикрепляется к кишке комара со специфическим типом структуры, которую описали как гемидосому». Мне показалось, что там есть интересная клеточная биология и её нужно изучать.

Вместе они решили исследовать, что происходит, если дать возможность паразиту «удерживаться» во внутренней части комара. Этот признак считают критическим при передаче заболевания.

В лаборатории исследователи повторили то, что другие учёные обнаружили ранее: паразиты Crithidia существуют в плавающей форме с хвостоподобным придатком, называемым жгутиком, и в прикреплённом к поверхности пластиковой посуды виде, в которой они выращены в лаборатории. Плавающая форма оказалась предпочтительнее, когда посуда с культивируемыми образцами помещалась на шейкер, в то время как прилипшая форма, разделяясь на структуры в виде розеток, лучше развивалась, когда посуда оставалась неподвижной. Что интересно, паразиты в розетках иногда приводили к появлению плавающей формы.

Чтобы сфокусироваться на прилипших микроорганизмах, исследователи ждали появления розеток, а затем смывали плавающего паразита и сосредотачивались на изучении генетики этих двух типов.

У нас был один очень простой вопрос: каковы транскрипционные различия между плавающими формами и теми, которым позволяли расти в розетках. Примечательно, что для двух форм одного и того же вида, растущего в одной и той же среде, исследователи обнаружили значительное различие в экспрессии генов. Процесс склеивания транскриптомов трансформировался по-настоящему драматически, сказал Майкл Повелонес.

Когда исследователи заразили штаммы лабораторных комаров критимией, они обнаружили, что паразиты, прилипавшие к насекомым в их задней части, похожи на тех, что они культивировали. Это придало им уверенности, что изучение лабораторных штаммов выявит важную информацию о том, что происходит в организме насекомых с паразитами.

Среди генов с усиленной экспрессией была группа, известная как GP63s, которые вовлечены в адгезию к иммунным клеткам паразита Leishmania.

Группа надеется продолжить исследования с использованием критилии в качестве инструмента и уделить особое внимание генам, участвующим в этом процессе, которые, являются общими для всех видов кинетопластид и, возможно, однажды станут мишенью для блокирования передачи трансмиссивных заболеваний.

Источник: Университет Пенсильвании