10.04.2019
Редакция Naked Science

Исследователи идентифицировали ключевой ген в передаче смертельной африканской сонной болезни

Ученые выявили ключевой ген в передаче африканской сонной болезни, распространяемой укусом зараженных мух цеце, которые встречаются в Африке к югу от Сахары. Сонная болезнь может быть смертельной, если ее не лечить, так как из кровотока она перемещается в центральную нервную систему.

1-272
©Wikipedia

Десятки миллионов людей в 36 африканских странах находятся под угрозой заражения этой болезнью, для которой пока не разработали вакцину, в то время как обычные лекарственные препараты, которые включают производное мышьяка, устарели, не очень эффективны и имеют серьезные побочные эффекты.

 

Однако исследование Калифорнийского университета и Университета Берна (Швейцария), опубликованное в журнале Nature Communications, может привести к новым подходам к лечению этого заболевания. Также ученым удалось получить первое детальное понимание того, как паразит движется в организме мухи и какие гены позволяют ему это делать. Крошечный одноклеточный паразит, вызывающий африканскую сонную болезнь у людей и изнурительные заболевания у других млекопитающих, называется Trypanosoma brucei, или T. brucei: проходя через среднюю кишку мухи в ее слюнную железу, паразит через укус проникает в организм человека или животного.

 

В ходе своего исследования аспирант молекулярной биологии Калифорнийского университета Стефани ДеМарко (Stephanie DeMarco) и аспирант Бернского университета Себастьян Шоу (Sebastian Shaw) работали с двумя группами паразитов T. brucei. В одном наборе они произвели мутацию в одном из генов паразита, называемом фосфодиэстеразой-B1, или PDEB1. Затем они заразили каждую из двух тысяч мух цеце примерно 20 тысячью паразитами: половина мух получила кровь, содержащую нормальных паразитов T. brucei, а другая половина — кровь с мутированной версией.

 

Старший автор исследования Кент Хилл (слева) и аспирант молекулярной биологии Калифорнийского университета Стефани ДеМарко (справа) / © UCLA

 

Когда мухи цеце пьют инфицированную кровь, паразиты из крови обычно попадают в среднюю кишку, а затем — в ткань ближе к голове, называемую провентрикулюсом, прежде чем попасть в слюнные железы. Однако исследователи увидели поразительную разницу между двумя группами мух. Среди тех насекомых, что получили нормальных паразитов, те, у которых были паразиты в кишечнике, также имели паразитов в желудочке; но среди тысячи мух, получивших мутированного T. brucei, только одна муха, у которой были паразиты в кишечнике, также имела паразита в преджелудке.

 

«Обычные паразиты были в состоянии добраться до провентрикулюса, как и обычно, но в мутированной группе мы увидели только одного одинокого паразита, плавающего вокруг. Это говорит нам о том, что PDEB1 действительно играет важную роль для перемещения паразитов из средней кишки мухи в желудочек», — утверждает Демарко.

 

По словам Кента Хилла (Kent Hill), профессора микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики в Калифорнийском университете и одного из старших авторов исследования, эти результаты также свидетельствуют о наличии некоего барьера, препятствующего проникновению мутантов из средней кишки в желудочек.

 

Чтобы узнать, где находится этот барьер, ученые создали флуоресцентных паразитов и ввели в организм мух флуоресцентные красители, который окрасили ткани насекомого в разные цвета, что позволило исследователям отслеживать паразитов. Как выяснилось, чтобы перейти от средней кишки к желудочку, паразиты должны пересечь перитрофическую матрицу — пластинчатую структуру, производимую желудочком и защищающую среднюю кишку.

 

Как утверждает Демарко, нормальные паразиты смогли пройти сквозь перитрофическую матрицу очень хорошо, а основная часть мутантов застряла на одной стороне: то есть перитрофическая матрица и была тем самым барьером, который искали ученые.

 

Исследование впервые идентифицирует гены, которые позволяют паразитам чувствовать, где они находятся, и пережить свое путешествие в тканях мухи. Эти механизмы не были хорошо поняты до сих пор. Специалисты обнаружили еще один ключ к африканской сонной болезни: у паразитов с мутированным PDEB1 произошло резкое повышение количества циклических молекул AMP — сигнальных молекул, которые играют важную роль в болезни.

 

Без PDEB1 паразиты имеют слишком много циклического AMP в своих клетках и не могут общаться друг с другом. По словам Хилла, эти результаты могут применяться и к другим болезнетворным паразитам — например, тем, что вызывают болезнь Шагаса.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Позавчера, 10:39
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

6 часов назад
Илья Ведмеденко

Китайцы провели тесты гиперзвукового комплекса, который облетел земной шар. По информации СМИ, испытания стали неожиданностью для американской разведки.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: