Исследователи идентифицировали ключевой ген в передаче смертельной африканской сонной болезни — Naked Science
8 минут
Редакция

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.
9 апреля
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 06:49
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

Позавчера, 16:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Вчера состоялось торжественное событие: Южная Корея представила свой самый амбициозный военный проект — истребитель условно «нового» поколения. На опубликованных фото можно рассмотреть машину во всей красе.

Вчера, 06:49
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

9 апреля
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: