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 Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
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