پروتئین کلیدی به پارازیت توکسوپلاسما کمک می‌کند تا در جمعیت‌ها رشد کند

این مقاله به مطالعه‌ای درباره پروتئینی به نام TgPRO اشاره می‌کند که به پارازیت توکسوپلاسما کمک می‌کند تا در شرایط شلوغ و کمبود مواد مغذی رشد کند. یافته‌ها می‌توانند راه‌حل‌های جدیدی برای درمان عفونت‌های طولانی‌مدت توکسوپلاسموز ارائه دهند.

🔬 پروتئین کلیدی به پارازیت توکسوپلاسما کمک می‌کند تا در جمعیت‌ها رشد کند

جلوگیری از گسترش پارازیت توکسوپلاسما گوندی (Toxoplasma gondii) مانند تلاش برای جمع کردن آبمیوه در یک صافی است! این ارگانیسم با اندازه‌ای تنها چند میکرومتر، بیش از دو میلیارد نفر در سراسر جهان را آلوده کرده است. این شامل حدود 60 میلیون نفر در ایالات متحده نیز می‌شود. خوشبختانه، افرادی که سیستم ایمنی سالمی دارند می‌توانند این پارازیت را کنترل کنند.

اما کسانی که دارای سیستم ایمنی ضعیف هستند، در معرض خطر عفونت و دچار شدن به سردرد و تشنج قرار دارند. بنابراین، مطالعه بر روی چگونگی موفقیت این پارازیت موضوعی مهم برای محققان است. در عفونت‌های طولانی‌مدت، T. gondii کیست‌هایی در سراسر بدن ایجاد می‌کند که در آن‌ها صدها پارازیت در کنار یکدیگر فشرده زندگی می‌کنند.

در یک مطالعه جدید منتشر شده در Cell، محققان نشان داده‌اند که چگونه این پارازیت‌ها در این شرایط فشرده که مواد مغذی کمی دارند و زباله‌ها به سرعت جمع می‌شوند، رشد می‌کنند. یافته‌ها همچنین به درمان احتمالی برای T. gondii اشاره می‌کند که می‌تواند داروهای ضدپارازیتی را مؤثرتر کند.

محققان در این مطالعه، ژنوم T. gondii را در دو شرایط مختلف بررسی کردند: زمانی که پارازیت در تراکم کم رشد می‌کرد و زمانی که در نزدیکی پارازیت‌های دیگر فشرده شده بود. این روش به منظور شناسایی ژن‌هایی طراحی شده بود که در شرایط شلوغ افزایش بیان پیدا کرده بودند. چینمای کالورایا، زیست‌شناسی از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و نویسنده همکار این مطالعه، در این باره گفت: "یک غربالگری ژنومی وسیع ابزاری قدرتمند برای بررسی تأثیر ازدحام بر تناسب پارازیت است."

این جستجو یک پروتئین ناشناخته قبلی را برجسته کرد که تیم آن را پاسخ پارازیت توکسوپلاسما به اکسیداسیون (TgPRO) نامید. این پروتئین یک تنظیم‌کننده چندین مؤلفه کلیدی متابولیسم پارازیت است. کالورایا بیان کرد: "TgPRO در شرایط شلوغ بسیار مهم شناخته شده است. چون تقریباً اطلاعاتی از آن نداشتیم، می‌خواستیم بفهمیم چه کاری انجام می‌دهد."

تیم دریافت که T. gondii در شرایط شلوغ تحت فشار متابولیک زیادی قرار می‌گیرد. این بار شامل استرس اکسیداتیو است، زمانی که سطح گونه‌های واکنشی اکسیژن ناپایدار افزایش می‌یابد. این گونه‌ها می‌توانند به سلول‌ها آسیب برسانند، بنابراین نگه‌داشتن آن‌ها در سطح پایین مهم است. تیم دریافت که TgPRO تعادل اکسیداسیون در پارازیت را حفظ می‌کند.

زمانی که تیم TgPRO را در ژنوم پارازیت‌ها غیرفعال کرد، سطح گونه‌های واکنشی اکسیژن افزایش یافت که بر بقا در شرایط با تراکم بالا تأثیر گذاشت. غیرفعال کردن TgPRO سایر اجزای متابولیسم پارازیت‌ها را نیز تغییر داد. جهش‌یافته‌هایی که فاقد این پروتئین بودند، آهن و گلوکز را به طور متفاوتی پردازش کردند و تغییراتی در سطوح فعالیت در میتوکندری‌های تولیدکننده انرژی خود داشتند. دانشمندان نشان دادند که سرکوب TgPRO باعث تمام این تغییرات می‌شود، زیرا معمولاً این پروتئین به تقریباً 90 نسخه RNA متصل می‌شود که در توابع کلیدی متابولیک قبل از ترجمه به پروتئین‌ها نقش دارند.

تیم سپس خواست تا ببیند TgPRO چگونه به عفونت‌های طولانی‌مدت توکسوپلاسموز کمک می‌کند. آن‌ها نشان دادند که موش‌های آلوده به پارازیت‌های جهش‌یافته T. gondii در مغز خود کیست‌های کوچک‌تری داشتند هنگامی که TgPRO سرکوب می‌شد. محققان فرض کردند که این پارازیت احتمالا به TgPRO وابسته است تا به حالت متابولیک متفاوتی تغییر کند زمانی که در کیست‌ها پنهان می‌شود. کریستوفر جیولیانو، زیست‌شناسی که در این پروژه مشارکت داشت، بیان کرد: "نشان دادن این که TgPRO بر رشد کیست تأثیر می‌گذارد نشان می‌دهد که این تغییرات متابولیک مشابه برای ماه‌ها یا سال‌ها در مغز مورد نیاز است و سرنخ‌هایی درباره چگونگی ادامه حیات پارازیت‌ها در آنجا به ما می‌دهد."