Один из самых известных паразитов токсоплазма (Toxoplasma gondii) — одноклеточный организм, который может выживать в организме разных животных, но размножается только внутри кошек.
Токсоплазмой заражены более трети людей во всём мире. В большинстве случаев паразит безвреден, и домыслы о том, что он влияет на поведение человека, не имеют под собой оснований. Но он также может передаваться от матери к плоду, вызывая слепоту, пороки развития, гидроцефалию и другие нарушения.
Вакцины или лекарства пока не существует, и исследования, как правило, продвигаются медленно и с трудом, что осложняется привязкой жизненного цикла токсоплазмы к кошкам.
Для изучения токсоплазмы исследователям нужны большие запасы паразитов, а это означает, что придётся разводить, заражать и приносить в жертву науке кошек. В течение почти четырёх десятилетий этим занималась небольшая лаборатория Министерства сельского хозяйства США (USDA) в Мэриленде, но недавно она была закрыта из-за давления со стороны активистов по защите прав животных. Это хорошая новость для кошек, но плохая новость для и без того вялотекущих изысканий в области токсоплазмоза.
Наконец команда Лоры Нолл из Висконсинского университета выяснила, почему паразит размножается только в организме кошек. Полученные данные позволили обеспечить полный жизненный цикл токсоплазмы в организме мышей. Этот прорыв может сохранить жизнь множеству кошек и позволит продолжить поиски средства от болезни, несмотря на закрытие лаборатории в Мэриленде. По словам Лоры Нолл, теперь учёным не нужно использовать домашних питомцев, которые приносят радость многим людям, в том числе и самим исследователям.
Сначала коллеги Нолл, Бруно Ди Дженова и Сара Уилсон, пытались выращивать токсоплазму на органоидах кошки — выращенных в лабораторных условиях комочках кошачьей кишечной ткани. Это не сработало: паразиты выросли, но так и не достигли половой зрелости. Команда задалась вопросом, не пропущено ли важное питательное вещество: возможно, это была жирная кислота, которую, как известно, токсоплазма отбирает у своих хозяев. И когда исследователи добавили линолевую кислоту, Toxoplasma gondii начала размножаться.
В нашем кишечнике линолевая кислота превращается в другие вещества, которые регулируют иммунную систему, контролируют кровяное давление и выполняют множество иных функций. Это превращение зависит от фермента под названием дельта-6-десатураза, или, коротко, D6D. И кошки, оказывается, единственные млекопитающие, у которых в кишечнике не вырабатывается D6D. Они могут производить этот фермент в других органах, но у них в кишечнике он отключён. Нолл подозревает, что это эволюционная адаптация, которая была необходима кошкам в условиях пустыни, чтобы сберечь жирные кислоты. Линолевая кислота составляет от 25% до 46% всех жирных кислот в кошачьей крови (в мышиной – от 3% до 10%).
По словам Нолл, производители кормов для кошек и другие исследователи выяснили это ещё в 1970-е годы, но сообщество исследователей токсоплазмы во многом упускало эти детали из вида. А ведь это прекрасно объясняет жизненный цикл паразита. Токсоплазма размножается только в организме кошек, потому что ей необходима линолевая кислота, а кошки — единственные млекопитающие, которые накапливают достаточно много этого вещества.
Когда группа учёных выяснила, что наличие линолевой кислоты — ключевой фактор, она попыталась понять, как отключить D6D у мышей. К счастью, на рынке имелся препарат, который блокирует этот фермент. Учёные скармливали его заражённым токсоплазмой мышам, добавляя в рацион достаточно линолевой кислоты. Через неделю они увидели признаки того, что паразиты внутри мышей достигли половой стадии и начали создавать ооцисты — спороподобные структуры, которые передают инфекцию токсоплазмы новым хозяевам. Нолл отмечает, что ооцисты были обнаружены в экскрементах мышей в ходе первого же эксперимента.
Пока нельзя сказать, что это окончательный успех, отмечает Изабель Коппенс с факультета общественного здравоохранения Джона Хопкинса в университете Блумберга. Она говорит, что у исследователей токсоплазмы нет точных методов для окончательного определения половой стадии паразитов, а изображения ооцист в статье Нолл немного размыты. Тем не менее она сочла, что последствия этого исследования будут огромными.
Нолл сейчас пытается «выключить» ген D6D у мышей, чтобы создать линию лабораторных грызунов, которых можно будет заражать токсоплазмозом без дополнительного использования препаратов. Если попытка увенчается успехом, это значительно ускорит темпы исследований токсоплазмоза, потому что учёные смогут изучать паразитов на обычных лабораторных животных, с которыми гораздо привычнее и легче работать.
Источник: inosmi.ru
