Ученые Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили, что паразит Toxoplasma gondii, которым заражён примерно каждый третий человек в мире, обладает гораздо более сложными механизмами выживания в организме, чем предполагалось ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications и помогают объяснить, почему современные препараты не способны полностью избавить человека от инфекции.
Toxoplasma gondii вызывает токсоплазмоз — заболевание, которое чаще всего протекает бессимптомно. Заражение обычно происходит при употреблении плохо термически обработанного мяса, контакте с заражённой почвой или кошачьими экскрементами. Несмотря на отсутствие симптомов, паразит после попадания в организм может сохраняться в нём на протяжении всей жизни.
В ответ на давление со стороны иммунной системы паразит формирует микроскопические кисты, преимущественно в головном мозге и мышцах. Каждая такая киста может содержать сотни «спящих» форм паразита — брадизоитов. Ранее считалось, что все паразиты внутри кисты однородны и неактивны.
Однако с применением методов секвенирования РНК отдельных клеток исследователи установили, что каждая киста на самом деле представляет собой сложную структуру, внутри которой присутствует сразу несколько подтипов брадизоитов, выполняющих разные функции. В одной цисте ученые обнаружили как минимум пять различных подтипов паразита.
По словам ведущего автора исследования, профессора Эммы Уилсон, киста — это не пассивное укрытие, а активный «центр управления», в котором паразиты одновременно готовятся к выживанию, распространению и возможной реактивации. Такие кисты формируются постепенно, имеют плотную защитную оболочку и могут достигать до 80 микрон в диаметре.
Кисты чаще всего локализуются в нейронах, но также обнаруживаются в сердечной и скелетной мускулатуре. Это объясняет, почему человек может заразиться токсоплазмозом при употреблении плохо прожаренного мяса. После формирования кисты становятся устойчивыми ко всем существующим методам лечения и остаются в организме пожизненно.
При ослаблении иммунитета брадизоиты способны переходить в активную форму — тахизоиты, которые быстро размножаются и распространяются по организму. Именно этот процесс может приводить к тяжелым осложнениям, таким как токсоплазмозный энцефалит или поражение сетчатки глаза с потерей зрения. Особенно опасна инфекция для людей с иммунодефицитом и для беременных женщин, поскольку первичное заражение во время беременности может повредить плоду.
Исследователи подчеркивают, что существующие лекарства эффективны лишь против быстро размножающихся тахизоитов, но не воздействуют на цисты. Выявление различных подтипов паразитов внутри цист позволяет точнее определить, какие из них наиболее склонны к реактивации, и объясняет, почему предыдущие попытки создания эффективных препаратов оказывались безуспешными.
По мнению авторов работы, полученные данные меняют фундаментальное представление о жизненном цикле токсоплазмы. Киста рассматривается как ключевой этап развития паразита и основная мишень для будущих методов лечения. Ученые надеются, что это открытие станет отправной точкой для разработки более точных и эффективных терапевтических подходов к лечению токсоплазмоза.