Jak układ odpornościowy kontroluje Toxoplasma gondii w mózgu

Pasożyt, który może już znajdować się w Twoim mózgu, potrafi zakażać te same komórki odpornościowe, które próbują go zniszczyć. Najnowsze badania zespołu UVA Health pokazują jednak, w jaki sposób organizm człowieka skutecznie utrzymuje go pod kontrolą.

Pasożyt Toxoplasma gondii jest potencjalnie śmiertelny. Zakaża zwierzęta stałocieplne, a do zakażenia człowieka dochodzi najczęściej poprzez kontakt z kotami, spożycie skażonych warzyw lub niedogotowanego mięsa. Po wniknięciu do organizmu pasożyt rozprzestrzenia się i na stałe lokalizuje się w mózgu. Szacuje się, że około jedna trzecia populacji świata jest zakażona T. gondii, jednak u zdecydowanej większości osób zakażenie przebiega bezobjawowo. Choroba, którą może wywoływać – toksoplazmoza – stanowi istotne zagrożenie głównie dla osób z upośledzoną odpornością.

Zespół badawczy kierowany przez dr Tajie Harris, zidentyfikował mechanizm, dzięki któremu układ odpornościowy radzi sobie z pasożytem nawet wtedy, gdy ten zakaża limfocyty CD8+, czyli komórki przeznaczone do jego eliminacji.

„Wiemy, że limfocyty T odgrywają kluczową rolę w zwalczaniu Toxoplasma gondii i wydawało się, że znamy wszystkie powody ich skuteczności. Limfocyty T mogą niszczyć zakażone komórki lub sygnalizować innym komórkom, aby wyeliminowały pasożyta. Odkryliśmy jednak, że te same limfocyty T mogą ulec zakażeniu, a w takiej sytuacji mogą uruchomić programowaną śmierć komórki. Ponieważ Toxoplasma musi żyć wewnątrz komórek, śmierć komórki gospodarza oznacza dla pasożyta koniec” – wyjaśnia Harris, dyrektor Center for Brain Immunology and Glia (BIG Center) na University of Virginia School of Medicine. „Zrozumienie mechanizmów odporności przeciwko Toxoplasma jest niezwykle ważne, zwłaszcza dla pacjentów z obniżoną odpornością, którzy są szczególnie narażeni na to zakażenie”.

Walka z pasożytem w mózgu

Harris i współpracownicy wykazali, że limfocyty CD8+ dysponują silnym narzędziem obronnym przeciwko T. gondii – enzymem zwanym kaspazą-8. Kaspaza-8 jest jednym z kluczowych regulatorów odpowiedzi immunologicznej, a jedną z jej funkcji jest inicjowanie apoptozy, czyli zaprogramowanej śmierci komórki.

Badania przeprowadzone na modelu myszy laboratoryjnych wykazały, że zwierzęta pozbawione kaspazy-8 w limfocytach T miały znacznie większą liczbę pasożytów T. gondii w mózgu niż myszy, u których enzym ten funkcjonował prawidłowo. Co istotne, oba typy myszy wykazywały silną odpowiedź immunologiczną wobec zakażenia.

Myszy posiadające kaspazę-8 funkcjonowały prawidłowo, natomiast zwierzęta jej pozbawione chorowały i umierały. Analiza ich mózgów po śmierci ujawniła, że limfocyty CD8+ były u nich znacznie częściej zakażone pasożytem.

Wyniki te wskazują, że kaspaza-8 odgrywa kluczową rolę w kontroli T. gondii wewnątrz limfocytów T. Jednocześnie badanie poszerza wiedzę na temat znaczenia tego enzymu w ogólnej kontroli patogenów w organizmie, co autorzy opisują w nowej publikacji naukowej.

„Przeanalizowaliśmy dokładnie literaturę naukową, szukając przykładów patogenów zakażających limfocyty T. Znaleźliśmy ich bardzo niewiele” – podkreśla Harris z Department of Neuroscience UVA. „Obecnie sądzimy, że wiemy dlaczego. Kaspaza-8 prowadzi do śmierci limfocytów T. Jedynie patogeny zdolne do przetrwania w limfocytach CD8+ rozwinęły mechanizmy zaburzające funkcję kaspazy-8. Przed naszym badaniem nie zdawaliśmy sobie sprawy, jak istotna jest kaspaza-8 w ochronie mózgu przed Toxoplasma”.

Źródło: Science Advances, Common brain parasite can infect your immune cells. Here’s why that’s probably OK
DOI: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adz4468