Эритроциты мышей, инфицированных паразитом Babesia microti, обретают способность двигаться, что позволяет по-новому взглянуть на взаимодействие хозяина и патогена.
Эритроциты в норме не могут двигаться самостоятельно - у них отсутствуют какие-либо клеточные структуры, необходимые для передвижения. Они разносят кислород по всему организму, перемещаясь с током крови. Когда исследователи из Университета Карнеги-Меллона (США), которые тестировали новый метод изучения микробов в кровотоке, увидели, что эритроциты движутся сами по себе, они были шокированы. Но это были не просто обычные эритроциты, они были заражены паразитом Babesia microti. В недавнем исследовании Тагбо Ньепа и его коллеги обнаружили, что эритроциты, инфицированные B. microti, перемещаются с определенной направленностью. Выяснение того, намеренно ли паразиты управляют клетками и как они это делают, может указать на ранее неизвестные молекулы, участвующие в инфицировании, и потенциальные мишени для лечения.
Паразиты, такие как B. microti и его более известные родственники плазмодии, вызывающие малярию, попадают в организм своих хозяев через укус кровососущих насекомых. В случае с B. microti виновником является клещ. Оказавшись внутри своего хозяина, паразиты проникают в эритроциты и питаются находящимся внутри гемоглобином. Однако по сравнению с малярией меньше известно о том, как виды Babesia ведут себя в организме млекопитающих-хозяев, в частности, как они проникают в эритроциты и выходят из них, питаются и размножаются. По мнению Яна Пернера из Биологического центра Чешской академии наук, который не принимал участия в новом исследовании, это связано с тем, что бабезиоз в основном является проблемой ветеринарии. “В животноводстве это большая проблема”, - сказал Пернер. ”Это очень серьезно, и динамика развития заболевания может быть весьма драматичной".
Однако виды Babesia также могут вызывать заболевания у людей с такими симптомами, как лихорадка, анемия, озноб и утомляемость. Считается, что в большинстве случаев заболевание протекает бессимптомно, но у пациентов с ослабленным иммунитетом оно может быть тяжелым. Именно из-за этого несоответствия Ньепа разработал новый метод под названием µ-Blood для изучения паразитов Babesia в крови. Метод позволяет исследователям наблюдать за паразитами в крови в течение нескольких дней. Можно видеть как перемещаются микробы и количественно определять уровень заражения, не прибегая к методам молекулярной биологии, таким как ПЦР.
Именно в процессе использования µ-Blood авторы сделали поразительное открытие. “Это очень уникальное явление, которое мы зафиксировали, когда, по сути, мы можем видеть, как паразит перемещает эритроциты”, - рассказал Ньепа. В крови инфицированных мышей примерно 1% инфицированных клеток двигался со скоростью два микрометра в минуту, что аналогично скорости макрофагов. Чтобы подтвердить, что паразит контролировал движение, исследователи сравнили неинфицированную и инфицированную кровь в системе микроциркуляции крови и четко увидели, что движение эритроцитов у инфицированных животных было уникальным.
Затем ученые использовали комбинацию методов окрашивания клеток, а также методы конфокальной микроскопии и микроскопии в ярком поле, чтобы точно определить, где находятся паразиты и как перемещаются клетки. “Когда вы объединяете это с другими передовыми методами визуализации, такими как электронная микроскопия, у вас появляется хорошее представление о том, что происходит на самом деле, и что это вызвано паразитом внутри эритроцитов”, - сказал Ньепа.
Теоретически, паразит может захотеть переместить клетки крови к новым клеткам, чтобы подавить иммунную систему или обойти ее. Однако Пернер добавляет, что это движение может быть нецелевым. Чтобы определить, имеет ли это движение цель или приносит пользу паразитам, необходимы дополнительные исследования. Ньепа соглашается: “Необходимо провести гораздо больше тестов, чтобы понять, например, как они могут ощущать присутствие лейкоцитов около себя, а затем, что вызывает это движение”.
По мнению Гэвина Райта, молекулярного биохимика из Йоркского университета, который не принимал участия в исследовании, “следующим шагом было бы попытаться понять, какие молекулярные механизмы могут быть связаны с этим конкретным поведением”. Участвующие в этом молекулы могли бы указывать на физиологическую роль такого поведения или возможные мишени для лечения. И Райт, и Пернер согласились, что это интересное открытие, но предстоит проделать еще много работы, прежде чем B. microti получит "водительские права".
