CentralAsia (CA) - Новое исследование, проведенное учеными из Школы общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джона Хопкинса, проливает свет на то, как переносимый через кровь паразит, вызывающий африканскую сонную болезнь у людей и связанные с ней заболевания крупного рогатого скота и других животных, приводит к длительному заражению хозяев.

Исследователи показали, что trypanosoma brucei, по сути, играет в прятки, устраивая «лавочку» в тканях своих хозяев, что позволяет ей постоянно менять свой защитный слой и избегать антител.

Открытие, опубликованное 30 октября в журнале Nature, потенциально может проложить путь к пониманию иммунного ответа на другие патогены.

Африканская сонная болезнь, также известная как африканский трипаносомоз человека, - это забытая тропическая болезнь, которая при отсутствии лечения обычно приводит к летальному исходу для людей. В то время как кампании по лечению и борьбе с мухой цеце помогли справиться с африканским трипаносомозом человека, T. brucei остается серьезной проблемой для африканских фермеров, от которой ежегодно погибает около трех миллионов голов крупного рогатого скота.

Паразит T. brucei постоянно меняет поверхностную оболочку, состоящую из миллионов копий одного белка — вариантного поверхностного гликопротеина (VSG). Как только один VSG был распознан по реакции антител хозяина, паразит уже «переключился» на новый вирус, который иммунная система еще не обнаружила. Изменяя, какой из этих вариантных генов активен, паразит может изменить свой внешний вид настолько, чтобы в течение длительного времени избегать иммунного ответа своего хозяина.

Паразит T. brucei, попав в кровоток через укус мухи цеце, также заражает ткани вне кровотока. Функция этого «внесосудистого» места обитания паразита ранее была неясна. Чтобы получить более полное представление о том, как T. brucei обходит иммунную систему, исследователи использовали специальный метод секвенирования РНК для каталогизации различных типов VSG, которые появлялись с течением времени при заражении мышей T. Brucei.

Ученые обнаружили, что подавляющее большинство VSGS возникает в тканях, а не в кровотоке. Они также обнаружили, что иммунная система медленнее выводит паразитов из тканей. Их результаты свидетельствуют о том, что перемещение из кровотока во внесосудистые пространства дает T. brucei важную «передышку», в которой образуется достаточное количество вариантов VSG для длительного выживания в организме хозяина, обеспечивая непрерывную передачу.

Паразиты T. brucei, переносимые мухой цеце, встречаются во многих частях Африки к югу от Сахары. Многие дикие млекопитающие в Африке являются носителями паразита, не проявляя признаков заболевания, и, таким образом, служат резервуарами. У людей и домашнего скота, такого как крупный рогатый скот, овцы и козы, инфекция T. brucei может вызывать хроническое заболевание, которое на более поздних стадиях сопровождается тяжелой летаргией и другими неврологическими симптомами.

Паразит проникает в организм млекопитающих через кровоток во время укуса мухи цеце и обычно выходит тем же путем. Почему T. brucei распространяется из крови во внесосудистые пространства, остается нерешенным вопросом. В ходе исследования Манье и ее команда использовали свой собственный метод секвенирования РНК, нацеленный на VSG, для регистрации экспрессии различных VSG с течением времени у паразитов T. brucei, выделенных как из крови, так и из тканей инфицированных мышей.

Они показали, что после того, как инфекция была выявлена в течение более чем недели или около того, количество обнаруживаемых VSG в тканях мышей в среднем в несколько раз превышало их количество в крови. Таким образом, основная часть разнообразия VSG - ключевого фактора, определяющего способность патогена уклоняться от иммунного ответа, - была обнаружена в тканях, а не в крови. Это имело место независимо от того, были ли мыши инфицированы иглой или укусом мухи цеце.

Когда исследователи отследили специфические VSG от начальной стадии заражения, они обнаружили, что иммунный вывод паразитов, несущих эти VSG, в тканях происходит значительно позже, чем в крови. Аналогичным образом, когда они использовали мышей, сконструированных таким образом, чтобы выведение паразита из тканей было еще более замедленным, разнообразие VSG в тканях было соответственно больше.

Полученные результаты в целом свидетельствуют о том, что T. brucei использует ткани как относительно защищенное пространство, в котором он может выживать дольше, генерируя большее разнообразие вариантов и потенциально повторно заполняя кровоток этими вариантами - быстрее, чем успевает иммунная система.

«Когда-то считалось, что ткани являются случайными очагами заражения T. brucei, но теперь выясняется, что они могут играть важную роль в поддержании долговременной инфекции для этого паразита, в то время как кровоток может служить скорее системой магистралей для перемещения между тканями и возможной передачи инфекции обратно мухе цеце», - сказали авторы исследования.

Эта новая модель, в свою очередь, предполагает, добавляет она, что нарушения способности T. brucei распространяться из крови в ткани может быть достаточно для того, чтобы позволить иммунной системе выявить и ликвидировать инфекцию, и, таким образом, может стать новой ценной стратегией лечения.

Ученые также подозревают, что такое использование внесосудистых пространств может быть тактикой, используемой другими патогенами - например, бактерией болезни Лайма - для создания хронических инфекций.