Криптоспоридии — опасные кишечные паразиты
Криптоспоридии прячутся в клетках кишечника и вызывают повреждения.
«Криптоспоридиоз может представлять угрозу для жизни, особенно у детей», — объясняет Адам Сатериеле, руководитель лаборатории криптоспоридиоза в Институте Фрэнсиса Крика. «Даже лёгкие формы инфекции могут привести к длительному недоеданию, что вызывает отставание в росте и другие долгосрочные последствия».
Как криптоспоридии проникают в организм
Криптоспоридии проникают в эпителиальные клетки кишечника и размножаются там, вызывая сильную диарею. Это особенно опасно для детей в эндемичных регионах и людей с ослабленной иммунной системой. Несмотря на серьёзное влияние на глобальное здравоохранение, эффективных методов лечения пока нет.
Исследование механизмов выживания паразита
В рамках исследования, опубликованного в журнале Cell, команда Адама разработала способ картирования путей выживания паразита и пресечения его жизненно важных связей.
Под руководством ведущего автора Бишары Марзука и Ок-Рюл Сонг из платформы высокопроизводительного скрининга Института Крика был проведён эксперимент, который позволил выявить сеть выживания криптоспоридий.
Учёные провели геномный скрининг с использованием генетического редактирования CRISPR, систематически отключая почти 20 000 кодирующих белки генов в клетках кишечника человека. Клетки были инфицированы криптоспоридиями, чтобы увидеть, как каждый ген влияет на выживание паразита.
Результаты исследования
Бишара и Ок-Рюл обнаружили, что группа генов, участвующих в выработке холестерина, существенно влияет на выживание паразита. Некоторые из этих генов блокировали криптоспоридии, в то время как другие усиливали способность паразита к размножению.
Баланс зависел от молекулы, находящейся на полпути в процессе производства холестерина, — сквалена. Удаление генов до производства сквалена блокировало инфекцию, в то время как удаление генов после производства сквалена усиливало инфекцию.
Сквален и окислительный стресс
Сквален, выделяемый железами кожи, играет защитную роль, особенно против окислительного стресса. Команда обнаружила, что сквален выполняет аналогичную роль в кишечнике: при высоком уровне сквалена уровень активных форм кислорода (признак окислительного стресса) снижается, и наоборот.
Основным способом контроля окислительного стресса у человека является молекула глутатиона. Этот антиоксидант жизненно важен для ограничения окислительного повреждения, и почти все организмы способны его вырабатывать. Удивительно, но команда обнаружила, что паразит Cryptosporidium использует глутатион, но не может производить его самостоятельно. Это делает паразита зависимым от глутатиона из клеток кишечника и особенно уязвимым к окислительному стрессу.
Перспективы лечения
Бишара объясняет: «В какой-то момент в ходе эволюции Cryptosporidium потеряла способность вырабатывать глутатион и вместо этого использует производство этой важной молекулы организмом хозяина. Это может быть хитрым способом для криптоспоридий сэкономить энергию для других процессов, но мы показали, что это также может стать их гибелью».
После выявления ключевого пути выживания команда искала способ прервать его. Среди препаратов, нацеленных на производство холестерина, был найден ранее заброшенный препарат, который блокировал производство сквалена. Когда мышам, инфицированным криптоспоридиями, давали этот препарат, называемый лапакистатом, инфекция уменьшалась, и дальнейшее повреждение кишечника останавливалось.
«Уже имеется огромный объём данных о безопасности лапакистату, что упрощает ускоренное проведение клинических испытаний», — добавляет Адам. Он объединился с исследователями и врачами в Замбии, чтобы испытать этот забытый препарат.
Для Бишары впереди ещё много исследований генетического лабиринта. «Теперь у нас есть обширный набор данных о том, как почти каждый ген в клетках кишечника человека влияет на инфекции криптоспоридий. Помимо производства холестерина, мы начинаем изучать другие свойства хозяина, влияющие на паразита, открывая новые двери для исследований и закрывая двери для выживания паразита», — говорит он.
Другие новости по теме
- Соотношения микробных генов раскрывают хронологию и степень загрязнения почв при разливах нефти
- Пищевые сети коралловых рифов оказались более изолированными и уязвимыми, чем считалось ранее
- Учёные на Барбадосе вновь обнаружили самую маленькую в мире змею
- Популяции летучих мышей восстанавливаются после очередного удара смертоносного грибка.
- Задержка миссии NASA TRACERS из-за перебоев с электричеством
- Насколько загрязнены общественные бассейны? Мнение эксперта по инфекционным заболеваниям
- Первое в мире исследование ДНК в глубоководной среде раскрывает глобальную взаимосвязь морской жизни
- Япония делает важный шаг к созданию первого нового ядерного реактора после аварии на Фукусиме
- Генетическая модификация блокирует передачу малярии у комаров, не влияя на их здоровье
- Кожа морщится, потому что растягивается, как Silly Putty
Другие новости на сайте
- Наземные датчики могут различать метеороидные болиды, которые остались целыми, и те, что распались на фрагменты.
- Как мозг адаптируется к смене целей
- Гибридный подход для анализа и проектирования материалов на основе графеновых нанолистов
- Исполнительные функции могут быть результатом школьного обучения, а не врождённого познания
- Учёные предлагают комплексный подход на основе ИИ и биотехнологий для развития устойчивого земледелия
- Соотношения микробных генов раскрывают хронологию и степень загрязнения почв при разливах нефти
- Солана привлекла 245 миллионов долларов: быки альтернативных монет нацелены на новое ралли 📈. Биткойн и эфир зафиксировали рекордные институциональные притоки на фоне недельного роста цен.
- Объявлен OpenAI DevDay 2025.
- Космический телескоп имени Джеймса Уэбба обнаружил множество чёрных дыр малой массы в ранней Вселенной