Біологи розкрили хитру стратегію смертоносної амеби
Смертельно небезпечними мікробами можуть бути не тільки віруси і бактерії, але і амеби. Приміром, крихітний патоген виду Entamoeba histolytica, відомий як дизентерійна амеба. Вона заражає до 50 мільйонів чоловік щорічно, з яких близько 100 тисяч гинуть.
Нещодавно біологи зосередилися на вивченні точних механізмів дії паразита. Вони досліджували те, як амеба завдає пошкодження і запропонували потенційні варіанти порятунку від патогена.
"Ми виявили, що амеба "обкушує" заражені клітини. Цей механізм залишався невизнаним до недавнього часу, навіть я не вірив, що таке буває в природі", - Розповідає співавтор нового дослідження Вільям Петрі (William Petri) з університету Вірджинії, який вивчає дизентерійну амебу ось уже двадцять років.
Незважаючи на те, що науці відомий цей паразит вже понад століття, багато аспектів його природи і раніше залишаються невивченими. Частково проблеми створює той факт, що амеба поводиться вкрай непередбачувано. У багатьох заражених пацієнтів взагалі не спостерігається ніяких симптомів: поки амеба живе в кишечнику, вона харчується бактеріями і не викликає проблем. Але в деяких випадках паразит нападає на клітини самого кишечника, що призводить до появи діареї, кишкової виразки і абсцесу печінки.
Таке захворювання називається амебіаза. Воно є основною причиною смертності внаслідок зараження паразитом. Так як передається захворювання переважно через брудну їжу і воду, найбільш поширене воно в країнах, що розвиваються Африки, Латинської Америки та Південної Азії.
Амеба (світиться зеленим світлом) відкушує шматок від людської клітини (рожева) (фото Katherine Ralston).
Раніше дослідникам було відомо лише те, які небезпечні ефекти виробляє дизентерійна амеба. Наприклад, що паразит вражає лише ті клітини, з якими він вступав у безпосередній контакт, і що він зв`язується з цими клітинами за допомогою особливих цукрів - так званих лектинів.
"Ми вважали, що якимось чином амеба провокує відмирання клітин, а потім пожирає їх. Оскільки амеби зазвичай харчуються за допомогою фагоцитозу - процесу, при якому одна клітина обволікає і з`їдає іншу - ми вирішили, що паразит зжирає мертві клітини цілком", - Пояснює провідний автор дослідження Кетрін Ролстон (Katherine Ralston), мікробіолог з університету Вірджинії.
Щоб упевнитися в своїй правоті або, навпаки, спростувати свою гіпотезу, Ролстон вирішила провести мікроскопію за новою технологією і простежити за рухами клітин. Об`єднавшись з колегами з університету імені Джавахарлала Неру в Нью-Делі, Ролстон і Петрі поставили експеримент. вони "підвісили" на амебу і людські клітини люмінесцентні маркери так, щоб за взаємодіями було простіше простежити.
"І тут ми побачили, що амеба "обкушує" клітини. Це було вражаюче. Протягом однієї хвилини контакту паразити обгризати людські клітини і ковтали їх. Пізніше ми бачили світяться фрагменти клітин всередині амеб. після першого "укусу" клітина гинула протягом наступних десяти хвилин", - Розповідає Ролстон.
У мишачому кишечнику: тканина пофарбована в зелений колір, а амеба - в синій (фото Katy Ralston, David Zemo).
Дослідники говорять, що паразити здавалися ненаситними: чим більше вони пожирали клітку, тим швидше вони кусали в наступний раз і тим крупніше виявлялися заглоченние шматки. Але як тільки клітина вмирала, амеба втрачала свій інтерес до жертви і приступала до наступної клітці. Як клітини кишечника, так і еритроцити постраждали однаково в ході експерименту.
Пізніше досвід повторили в кишечнику миші, клітини якого також люминесцировать. Паразити увірвалися в кишечник і почали активно поглинати його клітини, знищуючи одну за одною - точно так само, як це відбувалося у випадку з зразками тканини людини.
Поки що залишається незрозумілим, як саме амеба "відкушує" частини клітин. Дослідники припускають, що паразит трансформується якимось чином, зв`язується з клітинами лектинами і поступово повільно вбивають живу тканину. Потенційним способом лікування може бути якийсь паралізатор амеби, який не дозволить їй зробити укус, а також генетична модифікація, яка заблокує виробництво лектини.
Отримані результати вчені описали в статті, яка вийшла в журналі Nature. Подальше вивчення механізму впливу амеби на організм триває.
