Vieno celiuliozės grybai dauginasi, svetimų, suskaidydami ląsteles šeimininke

Cementines dailylentes Shera Plank (Birželis 2019).

Anonim

Microsporidia sukelia viduriavimą, ligą, vadinamą microsporidiosis, ir netgi mirtį nuo imuninės sistemos pažeidžiamų asmenų.

Nepaisant šių plačiai paplitusių sveikatos problemų, mokslininkai nežinojo, kaip šie viencelti grybai atsinaujina žmogaus ar gyvūnų ląstelėse.

Tačiau tyrime, kuriame buvo naudojami skaidrūs apvaliosios kirmėlės, biologai iš Kalifornijos San Diego universiteto pavyko tiesiogiai stebėti, kaip šie mikroorganizmai pakartoja ir plinta. Ir ką jie matė juos nustebino.

"UC San Diego" biologai šios savaitės " Nature Microbiology " klausimu praneša, kad "microsporidia" sujungia gyvūnų šeimininkų ląsteles, todėl jie gali daugintis ir greitai išsiskirti, svetimų, savo šeimininkų neinfekuotose ląstelėse.

"Buvo įrodyta, kad virusai ir bakterijos sąveikauja su ląstelėmis-šeimininkėmis, siekiant palengvinti infekcijos plitimą", - sakė biologijos profesorė Emilija Troelela, kuri vadovavo tyrimui. "Tačiau tai yra pirmas kartas, kai mes pastebėjome šį infekcijos būdą eukariotinio patogeno, kuris yra vienceltas organizmas, turintis atskirą branduolį, kuriame yra genetinės medžiagos".

"Tai, kaip ir" microsporidia ", suprato, kad, kaip kareiviai, kovojantys miesto karuose, lengviau ir saugiau eiti iš namų į namus, įeinant į gretimus namus per bendrą sieną, o ne einant per kiekvieno namo priekines duris", - sakė jis. Troemel.

Mikroskoporijos paprastai būna gyvūnų ir žmonių žarnynuose, kurie susideda iš milijonų ląstelių. Tai viena iš priežasčių, kodėl anksčiau buvo sunku ištirti jų reprodukcijos būdą.

"Mes dažnai nežinome, kur įsibrovė patogenai ar kaip jie plisti iš ląstelės į ląstelę", - paaiškino Kriero Balla, magistras, dirbantis Troelio laboratorijoje ir pirmasis šio straipsnio autorius. "Tai iš dalies priklauso nuo sudėtingos ląstelių struktūros organizme. Kadangi žarnyne yra milijonai ląstelių, praktiškai neįmanoma nustatyti, kuri žarnos ląstelė buvo pirmą kartą užpulta arba kiek infekcija galėjo plisti. gali užkirsti kelią veiksmingam gydymui. "

Nors kai kurie junginiai buvo naudojami infekcijoms gydyti su mikrosporidijomis, nė vienas iš jų nebuvo veiksmingas, todėl žmonės ir gyvūnai buvo plačiai paplitę. Neseniai atliktame Čekijos tyrime nustatyta, kad maždaug pusė gyventojų buvo užkrėsti bent viena iš 14 mikrosporidijų rūšių, žinoma, infekuotų žmonėms.

"Tai buvo nepasisekė medicininė problema dėl to, kaip sunku buvo nustatyti mikroskopidijas", - sakė Troemel.

"Balla" ir du kiti mokslininkai Troelės laboratorijoje Robert Luallen ir mokslų daktaras Malina Bakowskis naudojo mažą apvaliųjų kirmėlių C. elegansą, kad suprastų, kaip mikroskoporijos atsinaujina iš vienos infekcijos. Kirmėlė yra ne tik skaidri, bet ir leidžia tyrėjams tiesiogiai stebėti procesą, tačiau jis turi labai paprastą žarną.

"Visas kirmėlės kūnas yra maždaug 10 kartų trumpesnis nei vienas žmogaus blakstienas, o jo žarną sudaro tik 20 ląstelių", - sakė Balla. "Tačiau, nepaisant to, kad žandikaulio ląstelių skaičius yra labai skirtingas tarp kirminų ir žmonių, jų žarnos struktūra yra gana panaši. Tai reiškia, kad galbūt yra paralelių, susijusių su mikroskopinių infekcijų plitimu tiek žmogaus, tiek kirmėlės ląstelėse."

Miksoridijų RNR su raudonuoju fluorescuojančiu dažikliu ir zolių žarnos ląstelių membranų žymėjimu mokslininkai sugebėjo mikroskopiškai stebėti vienos mikrosporidijos ląstelių infekciją vienoje žarnyno ląstelėje, nes per dvi dienas jos perkopė daugiau nei 50 000 asmenys ir keliavo per visas 20 žarnos ląsteles. Taigi, viena parazitinė ląstelė gali pakartoti, kad galiausiai būtų per visą žarnyno organą.

"Žiūrėdami šias gyvų kirminų infekcijas, mes matėme, kad mikrosporidijos auga ir išsibarsčiusios iš pradžių įsiveržusios ląstelės, sulydamos kaimynines žarnos ląsteles", - sakė Troelelis. "Šis procesas tęsėsi visose žarnos ląstelėse, kol dauguma visos žarnos buvo sulydytos į vieną milžinišką ląstelę, užpildytą mikroporidijomis."

Kai mokslininkai užkrėdavo širdies raumens ląsteles su mikrosporidijomis, įvyko tas pats procesas. Invazitoriai sujungė ląsteles į vieną tęstinę struktūrą, todėl galima teigti, kad tas pats mikroskoporijos reprodukcijos būdas, naudojamas žarnų ląstelėse, įvyksta daugelyje kitų rūšių gyvūnų ląstelių, kurias jie infekuoja, įskaitant žmones.

"Mūsų tyrime, kad vienas mikrobas gali sujungti daugybę ląstelių ląstelių, turėtų būti įžvalgumas kitiems mokslininkams, kurie kurtų veiksmingesnius mikroskopinių infekcijų gydymo būdus", - sakė Balla. "Kadangi šie patogenai lieka paslėpti savo šeimininkų ląstelėse, reikia parengti gydymo būdus, kuriais narkotikai ar kiti agentai bus tiekiami į šiuos ląstelių regionus".

menu
menu