Грибок заставил иммунитет плодовой мушки уничтожить ее мозг
Ученые наблюдали своеобразную гонку вооружений между паразитом и хозяином, когда обнаружили, что грибок Beauveria bassiana «взламывает» иммунную систему плодовых мушек, заставляя ее уничтожать собственные клетки мозга.
По приблизительным оценкам, среди сотен тысяч описанных видов грибов (их в мире может насчитываться от полутора до пяти миллионов) многие тысячи ведут паразитический образ жизни, поражая растения, животных и даже своих сородичей. Точной цифры, охватывающей все паразитические грибы в природе, на сегодняшний день нет, а ученые продолжают находить ранее неизвестные виды. Например, Naked Science рассказывал о новом виде патогенного грибка, который заражает пауков и управляет их поведением.
Теперь внимание исследователей привлек один из самых распространенных энтомопатогенных грибов Beauveria bassiana, который проникает в организм многих видов насекомых через пищеварительную систему или кутикулу и активно используется в борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Для людей грибок угрозы не представляет.
Выбор биологов из Бирмингемского университета (Великобритания) пал на этот патоген в том числе из-за его способности запускать характерный иммунный ответ в организме плодовых мушек (Drosophila melanogaster), что делает его удобной моделью для изучения взаимодействия «гриб — иммунная система — нейродегенерация».
Авторы научной работы, опубликованной в журнале PLOS Biology поместили мушек в специальные камеры со спорами грибка. Через три дня патогенные споры преодолели гематоэнцефалический барьер и проникли в центральную часть мозга. До сих пор картина заражения выглядела так: Толл-подобный рецептор Toll-1 распознавал паразита, после чего организм вырабатывал антимикробные пептиды — молекулы, способные атаковать и уничтожать патоген.
Однако на этот раз все было иначе: Beauveria bassiana спровоцировал рецептор Toll-1 (мембранный белок из группы Толл-подобных рецепторов, обеспечивающих функционирование врожденного иммунитета) на активацию белка SARM, который подавляет иммунную защиту и парадоксальным образом «убивает» нейроны и глиальные клетки мозга мушки. Иными словами паразит умудрился «взломать» иммунную систему дрозофил и заставил ее уничтожать клетки собственного мозга.
В результате у подопытных развилась нейродегенерация — меньше чем за неделю погибло более половины особей, в то время как в контрольной группе ровно столько же выживших насчитывалось только через 50 дней.
«Мы показали, как грибок эволюционировал, чтобы хитро обойти иммунную систему и попасть в мозг. Гриб детектируется рецептором, который в целом ведет к стандартному иммунному ответу, но в мозге этот путь переключился в механизм, заставляющий организм хозяина уничтожать свои же нервные клетки», — объяснила один из авторов научной работы Алиша Идальго (Alicia Hidalgo).
Ключевым элементом в уходе от иммунного ответа стал белок SARM. Ему, как показали эксперименты, досталась роль своеобразного «повелителя», поскольку его активация навредила клеткам мозга, а гриб получил возможность пересечь барьер и продолжить размножение уже в нервной ткани.
Авторы исследования отметили, что с эволюционной точки зрения они наблюдали своеобразную гонку вооружений между хозяином и паразитом: чем совершеннее иммунитет у насекомого, тем изощреннее становятся уловки у грибка. Хотя для человека грибок не опасен, принцип, при котором Beauveria bassiana пробивается к мозгу, может встречаться и у других патогенов, потенциально способных поражать млекопитающих.
Выходит, заражение паразитическим грибком простой плодовой мушки не всегда подавляется «стандартными» защитными механизмами: патоген устраивает «подтасовку» на уровне сигналов иммунной системы, что приводит к нейродегенерации (нарушению координации и сокращению продолжительности жизни).
Открытие не только объясняет, как грибок проникает в мозг насекомого, но и дает наглядный пример «двойной игры» патогена и иммунитета. Подобные исследования, по мнению авторов научной работы, помогут лучше понять механизмы грибковых инфекций и их роль в неврологических заболеваниях у более сложных организмов.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии