Исследование международного коллектива ученых помогло понять, почему мы не заражаемся спорами плесени, хотя вдыхаем их ежедневно в большом количестве. Оказалось, что клетки иммунитета поглощают споры и инициируют в них запуск программы клеточного самоубийства. Ученые обнаружили ключевой белок, который препятствует самоуничтожению спор. Подавление его активности поможет организму справиться с заражением, даже если оно произошло. Статья опубликована в журнале Science.
В быту нас окружает огромное количество микроорганизмов, среди которых плесневые грибы из рода Aspergillus. Эти грибки размножаются спорами, которые потенциально могут прорасти на любом питательном субстрате, в том числе у нас в легких. Человек вдыхает до миллиарда спор ежедневно, однако это не приводит к развитию заболевания, так как споры в норме уничтожаются клетками иммунитета (нейтрофилами и макрофагами) в дыхательных путях.
Для людей с подавленным иммунитетом — в том числе, пациентов, перенесших пересадку органов или костного мозга и принимающих иммуносупрессанты — болезни, вызываемые плесневыми грибками, являются реальной угрозой. У таких людей споры действительно могут прорасти в легких и привести к развитию инвазивного аспергиллеза. Кроме того, аспергиллезы в более легкой форме часто сопровождают людей, у которых уже есть проблемы с дыхательными путями — больных астмой, туберкулезом и хронической обструктивной болезнью легких.
В новой работе сотрудники исследовательских центров США, Израиля и Германии раскрыли механизм уничтожения спор иммунными клетками и показали, что подавление активности противоапоптозного белка Bir1 помогает мышам справиться с инфекцией грибком Aspergillus fumigatus.
Грибковые патогены при попадании в организм захватываются нейтрофилами, которые уничтожают первых при помощи окислительного стресса и выброса свободных радикалов. Ученые обнаружили, что атака нейтрофилов приводит к запуску в спорах механизма, подобного апоптозу — программируемой клеточной смерти. Несмотря на это, споры иногда отказывались «совершить самоубийство», выживали и прорастали даже после «проглатывания» их иммунными клетками.
В клетках млекопитающих есть белки, препятствующие развитию реакции апоптоза. Один из них, под названием Survivin, часто активируется в раковых клетках. Он рассматривается как перспективная мишень в терапии рака, существуют вещества, подавляющие его активность (ингибиторы). Авторы работы обнаружили у Aspergillus fumigatus похожий белок, кодируемый геном BIR1. Искусственное повышение экспрессии этого гена в спорах аспергилла привело к получению «суперзаразных» спор, которые с высокой частотой приводили к развитию заболевания у мышей. Исследователи подтвердили, что белок Bir1 действительно не дает спорам «самоуничтожиться» и тем самым повышает их выживаемость при встрече с нейтрофилами.
Ученые попробовали подавить активность Bir1 при помощи ингибитора белка Survivin. Для этого мышам, зараженным спорами аспергилла, вводили через дыхательные пути это вещество. Препарат привел к снижению выживаемости спор в дыхательных путях и увеличил количество выздоровевших животных. Таким образом, авторы работы не только установили механизм выживания спор в организме, но и нашли потенциальный способ снизить вероятность развития инфекции.
Аспергиллезами страдают не только люди, но и птицы. Недавно мы
о том, как ученые подобрали безопасную дозу противогрибкового препарата для лечения пингвинов. А полюбоваться на аспергилл и другие виды плесени можно в нашей
.
Дарья Спасская
Это первый случай заражения людей этим паразитом
Австралийские врачи обнаружили в мозге жительницы Нового Южного Уэльса личинку паразитического червя Ophidascaris robertsi, взрослые особи которого живут в пищеводе и желудке ковровых питонов. До этого пациентку больше года лечили от эозинофильной пневмонии — однако установить ее причину удалось только когда, женщина начала жаловаться на забывчивость и усиление депрессии, после чего медики сделали томографию мозга и биопсию. Как отмечается в статье для журнала Emerging Infectious Diseases, это первый известный случай заражения человека O. robertsi. Скорее всего, женщина проглотила яйца паразита вместе с листьями съедобных растений, которые собирала на озере около дома. Дикие и домашние животные часто передают людям паразитов и возбудителей инфекций. Такие случаи, как правило, не удивляют врачей и хорошо поддаются лечению. Тем не менее, порой люди заражаются от животных по-настоящему экзотическими болезнями. Например, недавно мы рассказывали о том, как игуана укусила трехлетнюю девочку за руку и инфицировала ее нетуберкулезной микобактерией Mycobacterium marinum. А британские медики выявили у мужчины, которого покусал бродячий кот, совершенно новый вид патогенных бактерий из рода Globicatella. Похожий пример описала команда врачей, которую возглавил Санджайа Сенанаяке (Sanjaya N. Senanayake) из Службы здравоохранения Канберры. В центре внимания специалистов оказалась 64-летняя жительница Нового Южного Уэльса, которая в январе 2021 года попала в больницу местного уровня с жалобами на боли в животе, диарею, сухой кашель и ночную потливость. Эти симптомы длились на протяжении трех недель. Компьютерная томография выявила поражение легких по типу матового стекла и повреждение печени и селезенки, а концентрация эозинофилов в жидкости, полученной при бронхоскопии, составила около 30 процентов. При этом никаких признаков злокачественных новообразований, инфекций, паразитов и аутоиммунных заболеваний выявить не удалось. В результате женщине диагностировали эозинофильную пневмонию неясной этиологии и прописали преднизолон, благодаря которому ее состояние частично улучшилось. Однако спустя три недели пациентку доставили в больницу в Канберре с рецидивом лихорадки и постоянным кашлем на фоне приема преднизолона. Здесь ее осмотрели Сенанаяке и его коллеги. Повторная компьютерная томография подтвердила, что у женщины поражены легкие, печень и селезенка, но выявить причину ее состояния не удавалось. Судя по результатам анализов, она не была заражена патогенными бактериями или грибками, в ее крови не было антител к паразитическим плоским червям шистосоме, эхинококку и двуусткам, а в фекалиях отсутствовали их яйца. Поскольку в молодости пациентка путешествовала по Южной Африке, Азии и Европе, медики предположили, что она может быть заражена кишечными угрицами (Strongyloides), и в дополнение к преднизолону и микофеноловой кислоте прописали ей ивермектин в течение двух дней подряд и повторную дозу через две недели. К середине 2021 года состояние легких и печени у пациентки, судя по результатам компьютерной томографии, улучшилось, хотя поражение селезенки сохранилось. В январе 2022 года врачи назначили ей меполизумаб, благодаря чему концентрация эозинофилов в крови пришла в норму, что позволило уменьшить дозу преднизолона без усиления респираторных синдромов. Однако затем в течение трех месяцев на фоне приема меполизумаба, микофеноловой кислоты и преднизолона женщина начала жаловаться на усиление депрессии (от которой она страдала и прежде) и забывчивость. Чтобы понять причину этих новых симптомов, Сенанаяка и его коллеги провели пациентке магнитно-резонансную томографию головного мозга, которая выявила поражение правой лобной доли размером тринадцать на десять миллиметров. В июне 2022 года врачи провели биопсию, в результате которой заметили и удалили из очага поражения струнообразную структуру. При ближайшем рассмотрении оказалось, что это живой и подвижный гельминт длиной 80 миллиметров. Осмотрев паразита, исследователи по его красной расцветке и строению ротового аппарата, кишечника и репродуктивной системы пришли к выводу, что перед ними личинка круглого червя Ophidascaris robertsi третьего возраста. Генетический анализ подтвердил гипотезу. Основным хозяином O. robertsi считается ковровый питон (Morelia spilota) — крупная змея, широко распространенная в Австралии и на близлежащих островах. Взрослые паразиты обитают в пищеводе и желудке питонов, а их яйца выходят наружу с фекалиями. После этого они попадают в организм промежуточных хозяев — мелких млекопитающих. А когда тех съедают питоны, жизненный цикл паразита замыкается. По словам Сенанаяки и его коллег, их пациентка стала первым человеком, у которого диагностировали заражение O. robertsi. Более того, в человеческом организме никогда не находили и других представителей рода Ophidascaris (кроме того, этих червей никогда не находили в мозге животных). Вероятно, женщина получила змеиных паразитов от ковровых питонов, которые жили в озере рядом с ее домом. Непосредственно со змеями она не контактировала, однако собирала на берегах водоема новозеландский шпинат (Tetragonia tetragonoides), на листьях которого могли остаться яйца O. robertsi. Судя по всему, женщина проглотила яйца паразита, когда готовила или ела листья шпината, в результате чего и произошло заражение. После операции пациентке назначили курс ивермектина и альбендазола, чтобы уничтожить паразитов, которые потенциально могли находиться в других органах (а также курс дексаметазона для борьбы с воспалением). Через шесть месяцев уровень эозинофилов у нее оставался в норме, а проблемы с забывчивостью и депрессией частично разрешились (хотя и не исчезли полностью). По мнению авторов, большая часть проблем со здоровьем у пациентки объяснялась перемещениями личинок во внутренние органы, при этом препараты по подавлению иммунитета, которые она получала в начале лечения, позволили по крайней мере одному из паразитов проникнуть в мозг. А вот поражение селезенки, которое сохранилось даже после лечения, скорее всего, следует считать отдельной патологией. Ранее мы рассказывали о том, как паразиты способствовали горизонтальному переносу генов между змеями и лягушками. В результате длинный ретротранспозон Bovine-B переходил от змей к лягушкам как минимум 54 раза в период между 85 и 1,3 миллионами лет назад.