3D-модели показали, как смертоносные паразиты обходят иммунную систему, прикрепляясь к кровеносным сосудам

0 0

Новое исследование, посвящённое смертельно опасному африканскому трипаносомозу животных, показало, как паразит Trypanosoma congolense уклоняется от иммунной системы и вызывает тяжёлые заболевания у домашнего скота.

Ученые из Ливерпульской школы тропической медицины, Католического университета Португалии, Института молекулярной медицины имени Гульбенкяна в Лиссабоне и EMBL в Барселоне разработали первые физиологически точные трёхмерные модели микрососудов головного мозга и сердца крупного рогатого скота, чтобы изучить, как паразиты T. congolense прикрепляются к стенкам кровеносных сосудов. Этот процесс называется секвестрацией и помогает паразитам избегать выведения из организма.

Команда обнаружила ключевые молекулярные механизмы секвестрации и продемонстрировала, что на процесс влияет кровоток и регулируется сигнальным путем, который помогает паразиту расти. Эти сведения могли бы быть использованы для разработки новых методов лечения, направленных на нарушение этого процесса. Исследование, опубликованное в Communications Biology, также бросает вызов предыдущим идеям, показывая, что секвестрация не является необходимой для передачи паразита мухе цеце, которая затем передает его другим коровам. Традиционные лабораторные модели ограничиваются экспериментами в культуральных флаконах и на плоских пластиковых поверхностях. Новые методы, использованные в этом исследовании, позволяют создавать трёхмерную структуру из клеток кровеносных сосудов, имитирующую настоящий кровеносный сосуд крупного рогатого скота. Это позволяет исследователям изучать взаимодействие паразитов с кровеносными сосудами гораздо более реалистичным способом.

Эти результаты приближают нас к пониманию того, почему заражение T. congolense приводит к тяжёлому или смертельному заболеванию. Методы, использованные для этого открытия, являются революционными. Имитируя кровеносные сосуды крупного рогатого скота in vitro, в естественной среде обитания паразита, мы смогли выявить биологические и биофизические факторы, лежащие в основе секвестрации, что ранее было невозможно с помощью традиционных моделей.

Айтор Касас-Санчес, доктор

Африканские трипаносомозы животных являются серьёзной проблемой для здоровья домашнего скота в странах Африки к югу от Сахары, ежегодно приводя к экономическим потерям на миллионы долларов. В тяжёлых случаях, особенно при поражении головного мозга, большое количество паразитов может накапливаться в кровеносных сосудах коровы, что приводит к симптомам, похожим на инсульт, и смерти. Понимание роли секвестрации в прогрессировании заболевания может открыть новые возможности для целенаправленного лечения.

Это исследование не только проливает свет на фундаментальные биологические особенности T. congolense, но и предоставляет платформу для тестирования потенциальных ингибиторов секвестрации. Подобные биоинженерные модели изменили подход к исследованиям малярии, и мы ожидаем, что они окажут аналогичное влияние на трипаносомоз.

Айтор Касас-Санчес, доктор

Речь идет о значительном шагк вперёд в научном понимании биологии трипаносом. Это подчёркивает эффективность биоинженерных инструментов в борьбе со сложными инфекционными заболеваниями и приближает нас к стратегиям, которые могут облегчить бремя этих заболеваний для пострадавших сообществю Исследование также предполагает, что секвестрация может давать паразиту метаболическое преимущество, способствуя его распространению по всему организму. В будущих работах будут изучаться молекулярные взаимодействия между паразитом и клетками хозяина с целью выявления мишеней для лекарств, которые нарушат этот процесс. Совершенствуя 3D-модели, использованные в этом исследовании, и расширяя сферу их применения, учёные стремятся найти новые стратегии для снижения воздействия T. congolense на домашний скот.

"Робот видит, робот делает": Система повторяет действия после просмотра обучающих видеороликов.