Команда ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде выяснила, как паразит Toxoplasma gondii умудряется влиять на работу мозга, даже если заражены всего несколько нейронов. Оказалось, он нарушает обмен сигналами между клетками мозга, и это открытие может помочь в диагностике и лечении хронических инфекций.

Результаты опубликованы в издании PLOS Pathogens.

Toxoplasma gondii — микроскопический паразит, способный жить почти в любом теплокровном животном. В мозге он образует цисты внутри нейронов и может оставаться там на всю жизнь. Исследователи обнаружили, что зараженные нейроны производят меньше экзосом — крошечных пузырьков, с помощью которых клетки обмениваются информацией.

Экзосомы — микроскопические пузырьки, которые клетки выбрасывают наружу, чтобы передать сигналы соседям. Представьте крошечные письма в конвертах, которые нейроны кидают друг другу в почтовый ящик. Если письма перестают доходить — начинается неразбериха.

Мы выяснили, что из-за этого сбоя нарушается взаимодействие нейронов с астроцитами — клетками, которые поддерживают здоровую среду в мозге, — объясняет Эмма Уилсон, руководитель исследования. — Даже несколько зараженных клеток могут нарушить баланс. Это значит, что связь между нейронами и вспомогательными клетками не только важна, но и уязвима для атак паразитов.

В США Toxoplasma gondii есть у 10–30% людей, причем многие об этом даже не подозревают.

Заразиться можно через плохо прожаренное мясо или кошачий лоток (особенно если у вас молодой кот).

Обычно иммунитет держит инфекцию под контролем, но паразит может годами прятаться в мозге.

Если иммунная система ослабевает, он активируется и вызывает серьезные проблемы.

Сейчас диагностика только показывает, сталкивался ли человек с паразитом, но не говорит, есть ли он в мозге и как влияет на его работу.

Наше исследование открывает путь к использованию экзосом в качестве маркеров — их можно выделить из крови, — говорит Уилсон.

Эксперименты проводили на мышах и человеческих клетках. Оказалось, что в здоровом мозге астроциты регулируют уровень глутамата, не давая нейронам перевозбуждаться. Но если зараженные нейроны перестают посылать правильные сигналы, баланс нарушается.

Уровень глутамата растет, что может привести к судорогам, повреждению нейронов или изменению связей в мозге.

Паразит, возможно, играет большую роль в неврологических и поведенческих нарушениях, чем мы думали, — отмечает Уилсон.

Сейчас ее команда изучает образцы крови, чтобы найти экзосомы, связанные с инфекцией.

Также ученые хотят понять, как вспомогательные клетки мозга распознают белки паразита — это может помочь в разработке новых методов лечения или даже вакцин.

Мозг умеет защищаться и может обнаруживать зараженные нейроны, — говорит Уилсон. — Если мы поймем, как усилить эту защиту, то сможем лучше обезопасить людей, особенно тех, чей иммунитет слаб.

При этом паразит не так страшен, как его малюют.

Не стоит бежать от зараженных как от чумы — большинство проживет всю жизнь без симптомов, — успокаивает Уилсон. — Но беременным нужно быть осторожнее: если заразиться впервые во время беременности, это может вызвать серьезные нарушения у ребенка. Лучшая профилактика — правильно готовить мясо, мыть овощи и руки после уборки кошачьего лотка.

Это исследование может дать:

• Новые методы диагностики — анализ экзосом в крови вместо поиска антител.
• Понимание скрытых инфекций — если паразит влияет на мозг даже в малых количествах, это объясняет некоторые неврологические симптомы без явной причины.
• Подходы к лечению — если научиться восстанавливать нарушенную коммуникацию клеток, можно предотвратить последствия хронических инфекций.

Отметим, что исследование проводилось на мышах и клеточных культурах, а человеческий мозг сложнее. Не факт, что эффекты будут такими же. Кроме того, пока неясно, как именно экзосомы можно использовать для диагностики — нужны клинические испытания.

Ранее чешский биолог предостерег человечество от угрозы, способной контролировать мозг.