Паразит меняет мозг, заражая лишь небольшое число клеток

Один паразит — и мозг теряет равновесие. Ученые раскрыли, как токсоплазма способна нарушать тонкую химию нейронов, даже если инфицирована лишь малая часть клеток.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Мозг
Паразит токсоплазма может нарушать связь между клетками мозга, изменяя обмен сигналами даже при заражении небольшого числа нейронов, что влияет на работу мозга и открывает новые пути для диагностики и лечения хронических инфекцийИсточник: Unsplash

Даже если паразит затаился в паре нейронов, этого может быть достаточно, чтобы вся система дала сбой. В новой работе, опубликованной в журнале PLOS Pathogens, исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде показали, как Toxoplasma gondii, одноклеточный паразит, нарушает передачу сигналов между клетками мозга. Он снижает выброс внеклеточных везикул — микроскопических пузырьков, с помощью которых нейроны общаются с другими клетками.

Астроциты, особый тип глиальных клеток, обычно следят за балансом нейромедиаторов, таких как глутамат, и защищают нейроны от перегрузки. Но если паразит вмешивается в сигнальную систему, контроль теряется. Это может привести к судорогам, повреждению клеток и даже к изменению нейронных связей.

Корковые нейроны инфицированные токсоплазмой
Первичные корковые нейроны заражали токсоплазмой с MOI 0,5. Через три дня после заражения проводили визуализацию: ядра окрашивались DAPI, дендриты — MAP2, ядра нейронов — NeuN, стенки кист — DBA. В инфицированных клетках кисты перекрывались с нейронами (масштаб: 50 мкм). Около 50% нейронов были инфицированы, что соответствует заявленному уровню заражения. Количество кист в ядрах и дендритах оказалось сопоставимым (p = 0,1586). Уровень нейронных маркеров MAP2 и NeuN у инфицированных и неинфицированных клеток не различался статистически (p = 0,4533)Источник: PLOS Pathogens

Команда профессора Эммы Уилсон предполагает, что нарушение связи между нейронами и глией — один из ключевых факторов, который помогает паразиту выживать в мозге и менять его работу. Даже в условиях, когда иммунная система подавляет активность инфекции, паразит способен тихо влиять на мозговую химию.

Сейчас ученые ищут биомаркеры — особые белки из везикул, которые можно будет выявлять в крови. Это может стать основой для нового способа диагностики хронических инфекций мозга. Команда также изучает, как активировать встроенные механизмы защиты, чтобы не только выявить, но и обезвредить паразита до того, как он нанесет вред.

Пока ученые изучают, как паразиты и микробы могут вмешиваться в работу мозга, меняя поведение хозяев, появляются все новые доказательства глубины этих манипуляций. Ранее Наука Mail рассказала, как разные микроорганизмы способны буквально управлять действиями своих носителей и даже менять их личность.