Ново изследване разкрива крайно, но ефективно средство, чрез което имунните клетки в мозъка спират разпространението на паразита Toxoplasma gondii: те се самоунищожават, за да елиминират опасните микроби, които носят в себе си.
Откритието е направено от учени от Университета на Вирджиния в САЩ. Експериментите им с лабораторни мишки показват, че ключови защитници на мозъка – т.нар. Т-клетки – се „маркират“ за програмирана клетъчна смърт, ако бъдат инфектирани с T. gondii.
Обикновено паразитът се настанява в невроните, но според изследователите той може да използва Т-клетките като своеобразен троянски кон, за да се разпространява по-нататък в организма. Именно тогава заразените имунни клетки предприемат драстичната стъпка.
„Знаем, че Т-клетките са изключително важни в борбата с Toxoplasma gondii и смятахме, че разбираме всички причини за това“, казва неврологът Тейджи Харис.
„Т-клетките могат да унищожават заразени клетки или да сигнализират на други клетки да унищожат паразита. Оказа се, че самите тези Т-клетки могат да се инфектират и ако това стане, те могат да изберат да умрат.
аразитите Toxoplasma трябва да живеят вътре в клетки, така че когато клетката-гостоприемник умре, играта за паразита приключва.“
В хода на изследването учените идентифицират ключов ензим в процеса на самоунищожение – каспаза-8. Макар вече да е известно, че каспаза-8 играе важна роля в имунната система и клетъчната смърт, досега не е била установявана подобна функция именно в CD8+ Т-клетките.
Изследователите създават мишки, при които каспаза-8 липсва в различни мозъчни и имунни клетки. Те установяват, че инфекцията с T. gondii се разпространява масово в мозъка само когато CD8+ Т-клетките не съдържат каспаза-8.
Това се случва въпреки силния имунен отговор както при мишките с каспаза-8, така и при тези без нея. Организмите на всички животни активно се борят с инфекцията, но при някои липсва жизненоважен защитен механизъм.
Проучването ни дава по-широка перспектива и за механизмите на инфекциите като цяло. Рядко се случва T. gondii да използва този „номер“ с Т-клетките – вероятно именно заради механизма на самоунищожение, който контролира каспаза-8. За да оцелеят, патогените трябва по някакъв начин да блокират или заобиколят действието на този ензим.
„Преди нашето проучване нямахме представа, че каспаза-8 е толкова важна за защитата на мозъка от Toxoplasma“, казва Харис.
„Сега смятаме, че знаем защо. Каспаза-8 води до смърт на Т-клетките. Единствено патогени, които могат да живеят в CD8+ Т-клетки, са развили механизми да нарушават функцията на каспаза-8.“
T. gondii може да инфектира всички топлокръвни животни и в някои случаи е фатален. Най-често се предава на хората чрез котки, но заразяване е възможно и чрез консумация на недобре термично обработено месо или други замърсени храни.
Поразително е, че паразитът може да остане в латентно състояние в мозъка ни, без да причинява вреда или симптоми. Смята се, че само в САЩ до 40 милиона души са заразени с токсоплазмоза. Ако все пак се появят симптоми, те могат да включват болки в мускулите, отпадналост и грипоподобни прояви като висока температура.
Повечето хора дори не разбират, че са заразени, и организмът им се справя сам – а това изследване дава добра представа защо. Въпреки това паразитът може да бъде опасен за бременни жени и хора с отслабена имунна система, например при пациенти, подложени на химиотерапия.
На базата на новите данни в бъдеще може да бъдат разработени по-ефективни терапии срещу токсоплазмозата, макар засега ефектите да са демонстрирани само при мишки. По-общо казано, учените вече имат по-добро разбиране за ролята на CD8+ Т-клетките в имунния отговор, което може да доведе до и други важни открития.
„Разбирането на начина, по който имунната система се бори с Toxoplasma, е важно по няколко причини“, казва Харис.
„Хората с компрометирана имунна система са уязвими към тази инфекция, а сега имаме по-добра представа защо – и как бихме могли да им помогнем да се справят с нея.“
Изследването е публикувано в списание Science Advances.
