Одноклеточный паразит организует постоянную «доставку еды»

Исследователи из Медицинской школы Университета Индианы (США) обнаружили, что Toxoplasma gondii, одноклеточный паразит, который может заразить животных, в том числе человека, проникает в клетки мозга, требуя большого количества ресурсов. Паразит получает большую часть питательных веществ, предназначенных для клетки-хозяина, быстро истощая запас питательных веществ.

Toxoplasma gondii , возбудитель токсоплазмоза, является одной из самых распространенных паразитарных инфекций во всем мире. Около 11% населения в возрасте от 6 лет и старше заражены паразитом. Большинство случаев происходит в местах с влажным и жарким климатом и меньшей высотой, что создает благоприятную среду для выживания ооцитов. Хотя паразит вызывает острое заболевание в основном у людей с ослабленным иммунитетом, инфекция носит хронический характер, и связана с такими неврологическими заболеваниями, как шизофрения и бешенство.

Паразит может проникать практически во все типы клеток организма. Оказавшись внутри, он начинает делиться в геометрической прогрессии, что требует много ресурсов. Паразит извлекает большую часть питательных веществ, необходимых для воспроизводства, включая незаменимые аминокислоты,такие как аргинин, из клетки-хозяина. 

Так как запасы аргинина в клетке-хозяине должны быстро истощаться, исследователи решили узнать, откуда паразит получает больше аминокислоты, чтобы обеспечивать многократное размножение.

Исследователи использовали множество мутантных клеток-хозяев, чтобы определить, что, по мере того, как паразиты размножаются и потребляют запас аргинина, клетки-хозяева, зараженные Toxoplasma gondii, продуцируют больше переносчика аргинина CAT1 на поверхности клетки.  Транспортер аргинина привлекает больше аргинина, следовательно, паразит продолжает потреблять питательные вещества, необходимые для выживания.

Результаты исследования показывают, что клетки-хозяева не чувствуют заражения, но способны чувствовать, когда питательных веществ недостаточно для их нужд. Не зная о вторжении паразитов, они пытаются обеспечить больший запас аргинина. Таким образом токсоплазма получает дополнительные питательные вещества, просто используя реакцию на голод, уже встроенную в клетку-хозяина. 

https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1007746