Halála Amoeba, egy-egy rágcsálás

Írta: Gisela Telis ápr. 2014. szeptember 9., 13:00

aaas-nál

Az Entamoeba histolytica egy apró kórokozó, amely szörnyen károkat okoz. Az egysejtű parazita - a poratka nagyságrendű, körülbelül tíztizedes amőba - világszerte 50 millió embert fertőz meg, és évente akár 100 000 embert is megöl. Most egy új jelentés feltárja, hogyan okozza halálos kárt a mikroba: azáltal, hogy darabonként élve fogyasztja a sejteket. A megállapítás potenciális célpontot kínál az új gyógyszerek számára az E. histolytica fertőzések kezelésére, és átalakítja a kutatók megértését a parazita működéséről.

"A sejtek csípését ezt a folyamatot több mint száz évig mindenki fel nem ismerte ezen a területen, köztük én is" - mondja William Petri, a fertőző betegségekkel foglalkozó szakember a Charlottesville-i Virginia Egyetemről, a jelentés társszerzője, aki tanulmányozta az E histolytica több mint 2 évtizede.

Bár a tudósok több mint egy évszázada tanulmányozták az E. histolytica-t, a parazitákról sok minden rejtély marad. A probléma része, hogy kiszámíthatatlanul viselkedik. A fertőzöttek közül sokan egyáltalán nem mutatnak tüneteket - az amőba csendesen él a bélben, baktériumokkal táplálkozik, anélkül, hogy gondot okozna. De másokban a parazita megtámadja magát a bélrendszert, és potenciálisan halálos hasmenést, bélfekélyt és májtályogot okozhat. Ez az amebiasisnak nevezett betegség a parazita halálozás egyik fő oka az emberek körében. A fejlődő világ egyes részein, így Afrikában, Latin-Amerikában és Dél-Ázsiában is elterjedt, szennyezett élelmiszerek és víz útján terjed. De a kutatók csak apró részleteket tudtak arról, hogy a betegség hogyan játszik a bélben. Tudták például, hogy az amőba csak azokat a sejteket ölte meg, amelyekkel közvetlen kapcsolatban állt, és hogy specifikus cukrok, úgynevezett lektinek segítségével kötődött ezekhez a sejtekhez.

"Úgy gondoltuk, hogy valahogy elpusztítják a sejteket, és akkor a paraziták megeszik az elhalt sejteket" - mondja Katherine Ralston mikrobiológus, a Virginia Egyetem munkatársa. Mivel az amőbákról ismert, hogy fagocitózis révén táplálkoznak - ez egy folyamat, amelyben az egyik sejt elnyeli és „megeszi” a másikat - a kutatók feltételezték, hogy az amőbák az elhalt sejteket egészben fogyasztották.

De Ralston kíváncsi volt, vajon az új élő mikroszkópos technikák, amelyek lehetővé teszik-e a tudósok számára a sejtek videóinak rögzítését, képesek-e többet felfedni. Petrivel és a virginiai egyetem és az újdelhi Jawaharlal Nehru Egyetem munkatársaival együttműködve Ralston a parazita amőbákat és az emberi sejteket fluoreszkálóvá tette, így könnyebben észrevehetőek egy edényben, és megvizsgálták kölcsönhatásukat. Amit a csapat látott, meglepte őket.

"Figyelemre méltó volt látni, hogy az amőbák harapnak" - mondja Ralston. A kontaktustól számított egy percen belül a paraziták letépték és lenyelték az emberi sejtek töredékeit, amelyek fluoreszcens anyagdarabként láthatók az amőbákon belül. A harapás hasonlított a trogocitózisra, egy olyan folyamatra, amelyben az immunsejtek kivonják más immunsejtek bitjeit, de egyedülálló volt abban, hogy egy parazita és gazdája között következett be, és végül sejthalált okozott. Miután az amőba megkapta az első harapását, továbbra is egyre többet fogyasztott a sejtből, amíg a sejt körülbelül 10 perc múlva el nem halt.

"Egy kis zabálás több zabálást okozott - mondja Ralston -, és ez akkor történt, amikor az emberi sejtek éltek."

Amikor a sejtek elhaltak, az amőbák abbahagyták a falatozást, leváltak a sejtekről és továbbindultak. Az emberi vörösvérsejtek ugyanazzal a hátborzongató véget értek. (Lásd a videót - az emberi sejt rózsaszínű, az amőba zöld színnel jelenik meg.) A csapat ezt követően megismételte a fluoreszcens bélsejtekre tervezett egerek élő bélszövetével végzett kísérletet, és megállapította, hogy a paraziták behatoltak ebbe a szövetbe, és hasonló károsodásokat okoztak, mint a E. histolytica fertőzött emberi vastagbélszövet mintái.

A kutatók azonban nem lehettek biztosak abban, hogy a rágcsálás valóban a sejthalált okozza-e, ezért olyan gyógyszert használtak, amely megzavarja az amőba azon képességét, hogy a harapás miatt átformálja önmagát, hogy megfigyelje a sejtpusztulásra gyakorolt ​​hatását. A kábítószer által akadályozott amőbák kevésbé haraptak, és nem pusztították el a sejteket. Az amőbák sem génmódosították a csapatot, így nem tudták előállítani azokat a fehérjéket és lektineket, amelyek gyakran megtalálhatók ott, ahol a paraziták érintkeznek az emberi sejtekkel.

Az eredmények együttesen azt sugallják, hogy ez a darabos falatozás a sejtpusztulást és az E. histolytica nyomán néha észlelhető károsodásokat idézi elő, és hogy a lektinek indukálhatják vagy szabályozhatják a harapási viselkedést - jelentette a csapat ma a Nature-ben. Ha további tanulmányok megerősítik, hogy az E. histolytica valóban megöli a sejteket az amebiasisban szenvedő embereknél, Ralston szerint utat mutathatnak a betegség új kezelésére. "Ha megértenénk, hogyan harap az amőba, az jó célpont lenne a terápiás gyógyszerek számára."

A csapat felfedezése megváltoztathatja az E. histolytica kutatás játékát - mondja Upi Singh, a kaliforniai Stanford Egyetem orvosa és fertőző betegségkutatója, aki nem vett részt a vizsgálatban. "Nagyon fantasztikus a mezőny számára, hogy ilyen kaliberű tanulmány készüljön" - mondja. - Ez megváltoztatja a paradigmát.