Остановка инфекции у источника: прорыв в исследовании клещевых заболеваний

Бактерии, вызывающие болезнь Лайма и анаплазмоз, не могут самостоятельно вырабатывать холестерин, поэтому они получают его из организма клеща. Учёные из Университета штата Вашингтон обнаружили, что, лишив их доступа к этому питательному веществу, можно подавить их рост до того, как они заразят человека.

Вместо того чтобы искать более эффективные способы лечения болезни Лайма у людей, учёные из Университета штата Вашингтон решили вернуться на шаг назад — к моменту, когда бактерия ещё не попала в организм человека. Их идея? Предотвратить развитие патогенов в организме клеща.

Результаты их исследования были опубликованы в престижном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences . Оказывается, бактерии, вызывающие болезнь Лайма (Borrelia burgdorferi) и анаплазмоз (Anaplasma phagocytophilum), нуждаются в холестерине для выживания, но не могут производить его сами. Поэтому они используют клеточные механизмы клещей для получения этого питательного вещества.

Ключевым фактором оказался белок ATF6, который запускает реакцию организма клеща на стресс и инфекцию. Исследовательская группа обнаружила, что бактерии способны хитроумно манипулировать этим белком, увеличивая выработку стоматина — другого белка, отвечающего за транспортировку холестерина внутри клетки. Больше стоматина означает больше холестерина, а значит, и лучшие условия для размножения бактерий. Бактерии целенаправленно модулируют ATF6, заставляя клеща вырабатывать больше стоматина, тем самым увеличивая доступность холестерина и перенаправляя его на свои нужды.

Самое важное открытие? Блокирование выработки стоматина значительно подавляет рост бактерий. Это означает, что можно разработать терапию, которая не позволит патогенам выживать в клеще до того, как он укусит человека.

Как подчеркнула ведущий автор исследования Кейли Восбигиан:

Это означает совершенно новое направление исследований клещевых заболеваний — сосредоточенное не на жертве заражения, а на самом переносчике.

В рамках проекта исследователи также создали новый биоинформатический инструмент ArthroQuest . Эта бесплатная платформа позволяет анализировать геномы паразитических членистоногих — не только клещей, но и комаров, вшей, клещей и блох — на предмет связывания с транскрипционными факторами, такими как ATF6.

На сегодняшний день большинство подобных инструментов разработано для людей или плодовых мушек — модельных организмов в генетических исследованиях. ArthroQuest облегчает анализ механизмов действия патогенов в организме их паразитических хозяев.

Ученые теперь предполагают, что другие патогены, например, плазмодий, вызывающий малярию, могут действовать аналогичным образом, также используя холестерин, полученный от хозяина. Это означает, что только что выявленный ими механизм может быть применим и для борьбы с другими заболеваниями, переносимыми членистоногими.