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 Ученые Сеченовского Университета установили, что возраст существенно меняет реакцию нейронов на ишемический инсульт: у пожилых пациентов клетки мозга быстрее теряют способность поддерживать энергетический обмен и значительно чаще запускают программу клеточной гибели. Эти изменения могут быть одной из причин, почему стандартные нейропротективные подходы нередко оказываются менее эффективными у пациентов старших возрастных групп.
Ученые выяснили, что один из типов иммунных клеток — естественные киллеры — и выделяемые ими микроскопические пузырьки (везикулы) подавляют рост бактерий, устойчивых ко многим антибиотикам. Более того, в экспериментах эти клетки и их везикулы сделали микроорганизмы уязвимее перед существующими лекарствами. В перспективе такой инструмент может лечь в основу новых антибактериальных препаратов и вспомогательных средств для усиления эффекта традиционных антибиотиков.
Исследователи из МИЭМ ВШЭ и ИПКОН РАН разработали новую математическую модель мониторинга, которая позволяет фиксировать источник опасных подземных вибраций в реальном времени. Технология поможет снизить риск повреждения зданий, дорог и другой инфраструктуры рядом с карьерами и шахтами.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?
В нижних и верхних слоях Урана астрономы впервые зарегистрировали угарный газ и циановодород. Новые данные указали на то, что недра планеты могут быть значительно обогащены кислородом. Это открытие поможет разрешить давнюю загадку о том, сформировался ли Уран иначе, чем его ближайший сосед Нептун, или их образование шло по схожему сценарию.
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 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.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
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