Ученые раскрыли, как токсоплазма высасывает ресурсы из клеток хозяина

Цикл рециклинга и de novo генерации плазматической мембраны во время эндодиогении. Автор: PLOS Biology (2025). DOI: 10.1371/journal.pbio.3003415

Согласно оценкам, около трети населения мира инфицировано одноклеточным паразитом Toxoplasma gondii, возбудителем токсоплазмоза. Хотя для большинства людей инфекция безвредна, она может быть опасна для нерожденных детей и людей с ослабленной иммунной системой. В этих случаях патоген может быстро размножаться и разрушать инфицированные ткани. Энергию, необходимую для размножения, он получает, «обкрадывая» клетку-хозяина и используя её ресурсы.

В отличие от возбудителя малярии Plasmodium falciparum, который тесно связан с T. gondii, у ученых не было подходящих методов для визуализации этого процесса, называемого эндоцитозом — поглощением материала из клетки хозяина. Команда под руководством паразитолога из LMU доктора Симона Граса разработала новую методику визуализации, которая впервые позволяет надежно наблюдать этот процесс. Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology.

Как смогли продемонстрировать исследователи, материал попадает в патоген через микропору в его клеточной мембране. Если структура микропоры нарушена, мембрана паразита деформируется, и он погибает — таким образом, эндоцитоз важен для стабильности мембраны и, следовательно, для выживания T. gondii.

Результаты, полученные исследователями, показали, что токсоплазма активно рециркулирует свою мембрану — то есть поглощает части мембраны через микропору и использует их повторно. Более того, перед делением клетки формируются мембранные резервуары, которые затем используются для образования дочерних клеток. Белок Rab5b играет важную роль в этом рециклинге. Когда Rab5b подавлен, паразит не может повторно использовать поглощенные части мембраны и вместо этого разрушает их — это замедляет его рост, хотя и не обязательно вызывает гибель.

«Интересно, что токсоплазма здесь существенно отличается от плазмодия: тогда как токсоплазме Rab5b в первую очередь необходим для организации мембраны, для возбудителя малярии этот белок критически важен для выживания с точки обеспечения энергии», — говорит Грасс.

Из этого следует, что активные фармацевтические ингредиенты, нацеленные на Rab5b, потенциально не так эффективны против токсоплазмы, как могли бы быть против плазмодия.

Таким образом, авторы заключают, что препараты, разработанные для плазмодия, нельзя автоматически использовать против токсоплазмы, несмотря на близкое родство патогенов.

Больше информации: Julia von Knoerzer-Suckow et al, Plasma membrane recycling drives reservoir formation during Toxoplasma gondii intracellular replication, PLOS Biology (2025). DOI: 10.1371/journal.pbio.3003415

Источник: Ludwig Maximilian University of Munich