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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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