Паразиты высасывают жизнь стволовыми клетками | |
Разгадан секрет долголетия червя-сосальщика: сохранять жизненные силы в экстремальных условиях кишечника ему помогают особые стволовые клетки, мигрирующие в орган, требующий срочного ремонта. C точки зрения человека — окончательного хозяина кровяного сосальщика Schistosoma mansoni, облигатного паразита, вызывающего тропическое паразитарное заболевание кишечный шистосомоз — условия протекания его непростого жизненного цикла приятными никак не назовешь. Эти плоские черви из рода трематод откладывают яйца в фекалии прямо внутри кишечника, развиваются в личинки внутри улиток, затем, внедрившись в кожу человека, животных или птиц, через сосудистые русла проникают в венозные сплетения желудочно-кишечного тракта, где взрослеют, совокупляются и откладывают новую порцию яиц, которые снабжены шипами, способствующими выходу яйца из кровеносного русла внутрь кишечника. В теле млекопитающих трематоды могут жить десятилетиями, при этом их самки могут откладывать до сотни яиц ежедневно. Исследователям из Университета Иллинойса, отчитавшимся о в журнале Nature, удалось раскрыть один из секретов жизненной силы этих удивительно стойких червяков. Как выяснилось, он кроется в стволовых клетках особого типа, оперативно мигрирующих в части тела паразита, которым срочно требуется починка. Исследование клеточной физиологии червей имеет не только фундаментальное значение, помогая понять механизм регенерации тканей у животных, но и практическое, так как поможет разработать новые средства лечения от паразитов. По данным ВОЗ, ежегодно около 230 млн человек, многие из которых живут рядом с загрязненными водоемами, нуждаются в лечении кишечных и мочеполовых шистосомозов, вызывающих тяжелые поражения органов. Наиболее уязвимы к шистосомозам дети, у которых эта инфекция, провоцирующая хроническое воспаление, вызывает задержки в физическом и умственном развитии. Изучая других плоских червей-долгожителей (относительно безобидных планарий, распространенных по всему земному шару), Филип Ньюмарк, профессор биологии Университета Иллинойса и один из авторов статьи, предположил, что для починки своих тканей шистосомы также могут использовать необласты — разновидность стволовых клеток, которая позволяет планариям восстанавливать поврежденные органы и даже почти полностью утраченные части тела из крошечных фрагментов оставшейся живой ткани. Поскольку шистосомы, как и родственные им планарии, живут очень долго, возможно, они используют и схожую систему тканевой регенерации, но до Ньюмарка и его коллег никто не исследовал это вопрос.
Действительно, как показали эксперименты, в организме шистосомы также присутствуют активно делящиеся клетки, которые выглядят и ведут себя подобно необластам планарии. Как и у планарии, эти недифференцированные, то есть еще не выделившиеся в определенный функциональный тип клетки сосредоточены в мезенхиме — зародышевой соединительной ткани многоклеточных животных. Пометив их флуоресцентными белками-маркерами, биологи проследили, как именно они себя ведут в организме червя-сосальщика. Выяснилось, что часть этих клеток, за несколько дней созревших в мезенхиме, мигрирует в кишечник или мускулы червя и становится частью этих тканей. «Мы помечали эти клетки в момент их рождения и следили, что происходит с ними дальше. Окончательно еще не подтверждено, что они эквивалентны необластам, но все указывает на то, что эта гипотеза правильная», — комментирует результаты изучения сосальщика соавтора Ньюмарка Джеймс Коллинз.
Биологи пошли еще дальше и, сопоставив эти клетки с обычными неделящимися, определили, какие именно гены включаются и выключаются в процессе их размножения. В результате им удалось идентифицировать ген, кодирующий один из факторов клеточного деления — специфичный рецепторный белок, обнаруженный также у планарий. Используя технику РНК-интерференции, позволяющую целенаправленно снизить уровень экспрессии того или иного гена с помощью синтетических РНК (кстати, Нобелевская премия за изучение этого процесса была вручена в 1998 году Эндрю Файеру и Крейгу Мелло, которые исследовали РНК-интерференцию также на червях, только рода нематод), биологи выключили этот ген, вызвав последовательную гибель стволовых клеток мезенхимы и, как следствие, существенное сокращение срока жизни шистосом. Таким образом, обнаруженные клетки и гены, регулирующие их размножение, оказались ключевым фактором регенерации — той самой «иглой Кощея», в которой заключена жизненная сила паразита-червяка. Последнее не только расширяет наше знание об интересной биологии трематод и, шире, многоклеточных животных, но, возможно, позволит создать новые лекарства от этих паразитов, щадящие здоровье пациентов. Источник - |
Академия наук Республики Башкортостан
Государственное бюджетное научное учреждение «Академия наук Республики Башкортостан» решает задачи научного обеспечения развития Республики Башкортостан и ее многонационального народа, активно участвует в интеграции исследовательской, инновационной деятельности научных организаций, вузов и предприятий республики, укрепляет связи между наукой и образованием, развивает сотрудничество научных организаций республики с российским и мировым научными сообществами.
Сегодня Академия наук Республики Башкортостан – современное, мобильное, динамично развивающееся научное учреждение, координирующее научные исследования в Башкортостане. Вопросы интеграции фундаментальных и прикладных исследований, инновационной деятельности научных учреждений и вузов республики являются первостепенными в Академии наук Республики Башкортостан.
Пользователи могут получить оперативную и полную информацию об ГБНУ "Академии наук Республики Башкортостан" (ее структуре, учреждениях, тематике научных исследований, достижениях и открытиях, новостях и т.д.). Здесь также представлена история создания, становления и деятельности Академии наук Республики Башкортостан, информация о ее членах – известных ученых республики, страны, мира.