((Toxoplasma-Immagine: una cellula umana infettata dal Toxoplasma pochi istanti prima che esploda. Credito: WEHI).
I ricercatori WEHI hanno scoperto come i parassiti del Toxoplasma dormienti nel cervello manipolano le loro cellule ospiti per garantire la propria sopravvivenza.
I ricercatori hanno dimostrato che i parassiti sono stati in grado di rimanere dormienti e inosservati all’interno dei neuroni (cellule cerebrali) e delle cellule muscolari rilasciando proteine che disattivano la capacità delle cellule di allertare il sistema immunitario. Grazie all’esperienza e alle tecnologie della struttura di genomica avanzata di WEHI e del Center for Dynamic Imaging, i ricercatori sono stati in grado di visualizzare i parassiti in tempo reale.
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La scoperta fornisce una migliore comprensione di come i parassiti del Toxoplasma possono nascondersi nel cervello e cosa li induce a riattivarsi e causare malattie. Potrebbe aprire la strada a nuovi bersagli farmacologici per il trattamento di pazienti affetti da infezioni croniche da toxoplasmosi.
La ricerca, guidata dalla Dott.ssa Simona Seizova, dalla dottoranda Ushma Ruparel, dal Professore associato Chris Tonkin e dai colleghi del WEHI, è stata pubblicata sulla rivista Cell Host & Microbe.
A prima vista
- I ricercatori hanno scoperto come i parassiti dormienti del Toxoplasma gondii manipolano le cellule ospiti nel cervello per favorire la propria sopravvivenza.
- Hanno dimostrato che i parassiti dormienti (chiamati bradizoiti) esportavano proteine per silenziare la segnalazione immunitaria nelle cellule ospiti infette e nascondersi inosservate.
- La scoperta potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti per le infezioni da toxoplasmosi cronica. Una “battaglia molecolare” per la sopravvivenza
Una “battaglia molecolare” per la sopravvivenza
La toxoplasmosi è un’infezione parassitaria che colpisce gli esseri umani e altri mammiferi. È causata dal consumo di carne poco cotta o contaminata e dall’esposizione a feci di gatto infette.
Circa un australiano su cinque è stato infettato dal Toxoplasma gondii, il parassita che causa la toxoplasmosi. Le infezioni da toxoplasma possono causare difetti congeniti alla nascita, cecità e disfunzione neurologica nei bambini non ancora nati. Negli adulti immunocompromessi può causare cecità e persino la morte.
La dottoranda Ushma Ruparel ha detto che i parassiti del toxoplasma spesso giacciono dormienti nel cervello dell’animale ospite, dove potrebbero riattivarsi per causare gravi malattie.
“Sappiamo che i parassiti del Toxoplasma producono le proprie molecole e proteine che esportano nella cellula ospite per proteggersi dal rilevamento da parte del sistema immunitario. Sebbene questo sia ben compreso nella fase iniziale acuta dell’infezione, non era noto come il Toxoplasma dirotta le cellule ospiti nella sua forma dormiente”, ha detto la Ruparel.
“Con i nostri colleghi esperti in genomica e imaging avanzato, abbiamo dimostrato che il parassita esporta proteine chiamate inibitore della trascrizione STAT1 (IST) alla cellula ospite per sopprimere i segnali immunitari“.
Il Professor Tonkin ha affermato che l’IST ha svolto un ruolo chiave nel limitare la segnalazione dell’interferone, per proteggere le cellule ospiti dalla morte cellulare immuno-mediata, che è essenziale per la lotta del corpo contro il toxoplasma.
“L’interferone è la molecola faro del sistema immunitario. Emette un segnale lampeggiante per notificare al sistema immunitario che il corpo è stato infettato da una serie di malattie, incluso il toxoplasma“, ha detto.
“L’interferone è cruciale nella lotta contro le malattie. Tuttavia, l’astuto parassita cerca di disattivare questo segnale durante il periodo di latenza, poiché questo è l’unico modo in cui può sopravvivere. Mentre il sistema immunitario è determinato a liberare l’infezione dal corpo, il parassita ha solo la sopravvivenza nella sua mente. Quindi, è essenzialmente un tiro alla fune, una battaglia molecolare”.
Collegamento alla malattia neurologica
Mentre l’esatto meccanismo del perché e come l’agente patogeno viene riattivato per creare la malattia è poco compreso, sembra esserci una correlazione tra le persone che hanno deficienze immunitarie e lesioni cerebrali.
“L’associazione del toxoplasma con condizioni neuropsichiatriche negli ultimi dieci anni è un altro elemento curioso di questa malattia”, ha affermato il Professor Tonkin.
“Sebbene esista una correlazione tra l’infezione da toxoplasma e la schizofrenia, il disturbo bipolare e altre condizioni neurodegenerative come l’Alzheimer , non c’è ancora alcuna causalità poiché non conosciamo la causa e l’effetto”, ha affermato il Professor Tonkin.
“Il modo in cui questo parassita risiede nel nostro cervello durante l’infezione cronica e il modo in cui spegne il nostro sistema immunitario innato per sopravvivere è davvero unico. Sebbene questo lavoro sia stato svolto tutto in laboratorio, getterà le basi per avvicinarci alla comprensione di queste antiche domande su come questi agenti patogeni interferiscono nei nostri percorsi neurali e quale sia il loro ruolo esatto.
“Il nostro prossimo passo è capire cosa rende quei cambiamenti davvero unici per le infezioni croniche. Abbiamo trovato una specifica proteina parassitaria che sembra avere un ruolo, ma non sembra tenere conto di tutti i cambiamenti e vogliamo esplorare se ce ne sono altri”.
Affrontare un importante onere sanitario
I risultati hanno iniziato a svelare gli attori molecolari che aiutano i patogeni a creare latenza, che potrebbero aprire la strada a una migliore comprensione dell’impatto dei parassiti sul cervello.
Il Prof. Tonkin ha affermato che le infezioni latenti sono uno dei maggiori oneri sanitari globali.
“Malattie come HIV, epatite, malaria e tubercolosi sono tutti esempi di infezioni croniche o latenti che causano malattie, disabilità e impatto economico significativi. Se riusciamo a capire cosa causa la riattivazione di queste infezioni latenti e il loro controllo sulle nostre cellule e sul nostro cervello, saremo sulla strada per trovare nuovi trattamenti che riducano questo onere per alcune delle persone più svantaggiate in tutto il mondo”. La Dott.ssa Seizova è ora ricercatrice post-dottorato presso l’Università di Dundee, in Scozia.
Fonte: Cell Host & Microbe
