Forskare vid University of California, Riverside har upptäckt att Toxoplasma gondii, en parasit som infekterar upp till en tredjedel av världens befolkning, är mer aktiv i hjärnan än tidigare trott. Deras studie visar att cystor innehåller flera subtyper av parasiten, varav vissa är redo för reaktivering och sjukdom. Upptäckten kan vägleda nya behandlingar för en livslång infektion som motstår nuvarande läkemedel.
Toxoplasma gondii sprids via underkokt kött eller kontakt med kontaminerad jord och kattavföring, och bildar mikroskopiska cystor i hjärnan och musklerna som kvarstår livet ut. Hos friska personer orsakar dessa cystor ofta inga symtom, men de kan reaktiveras hos de med nedsatt immunförsvar, vilket leder till allvarliga problem som toxoplasmisk encefalit eller synförlust från retinal toxoplasmosis. Gravida kvinnor löper särskilda risker, eftersom infektionen kan skada foster med omogna försvar. I årtionden har forskare sett cystorna som enkla viloplats för en enda parasittyp, bradyzoiten. Men med single-cell RNA-sekvensering på parasiter utvunna från mus hjärnor – en naturlig värd för parasiten – avslöjade UC Riverside-teamet en mer dynamisk bild. Varje cysta, upp till 80 mikrometer bred och packad med hundratals bradyzoiter på cirka fem mikrometer, hyser minst fem distinkta subtyper. Dessa varierar i funktion, med vissa fokuserade på överlevnad, andra på spridning och vissa redo att omvandlas till snabbt förökande tachyzoiter som utlöser sjukdom. «Vi fann att cystan inte bara är en tyst gömställe – det är ett aktivt nav med olika parasittyper inriktade på överlevnad, spridning eller reaktivering», sa Emma Wilson, professor i biomedicinska vetenskaper och huvudförfattare. Studien, publicerad i Nature Communications, utmanar den traditionella linjära livscykelmodellen för parasiten. Tidigare forskning kämpade med cystor på grund av deras långsamma tillväxt och inbäddning i vävnader som neuroner, skelettmuskulatur och hjärtmuskulatur, men detta arbete använde enzymatisk nedbrytning av cystor från infekterade möss för direkt analys. Nuvarande behandlingar kontrollerar akuta infektioner men misslyckas mot cystor, vilket förklarar ihållande utmaningar i utrotning. «Genom att identifiera olika parasitsubtyper inuti cystorna pekar vår studie ut vilka som mest troligt reaktiveras och orsakar skada», noterade Wilson. Detta kan rikta behandlingar mer precist, särskilt för medfödd toxoplasmosis. Resultaten, finansierade av National Institute of Allergy and Infectious Diseases, involverade medförfattare Arzu Ulu, Sandeep Srivastava, Nala Kachour, Brandon H. Le och Michael W. White.
