Zatrzymać infekcję u źródła. Przełomowy trop w badaniach nad chorobami odkleszczowymi

Bakterie wywołujące boreliozę i anaplazmozę nie potrafią same wytwarzać cholesterolu, więc czerpią go z organizmu kleszcza. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Waszyngtonu odkryli, że jeśli uniemożliwi się im dostęp do tego składnika, można zahamować ich rozwój jeszcze zanim dojdzie do zakażenia człowieka.

Zamiast szukać skuteczniejszych sposobów leczenia boreliozy u ludzi, naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Waszyngtonu postanowili cofnąć się o krok wcześniej – do momentu, zanim bakteria w ogóle przeniknie do organizmu człowieka. Ich pomysł? Zatrzymać rozwój patogenów już w ciele kleszcza.

Wyniki ich badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences. Okazuje się, że bakterie odpowiedzialne za boreliozę (Borrelia burgdorferi) i anaplazmozę (Anaplasma phagocytophilum) potrzebują do życia cholesterolu – a same nie potrafią go produkować. Dlatego wykorzystują mechanizmy komórkowe kleszcza, by zdobyć ten składnik.

Kluczowe okazało się białko o nazwie ATF6, które w ciele kleszcza uruchamia reakcję na stres i infekcje. Zespół badaczy zauważył, że bakterie potrafią sprytnie manipulować tym białkiem, by zwiększyć produkcję stomatyny – innego białka, które odpowiada za transport cholesterolu wewnątrz komórki. Im więcej stomatyny, tym więcej cholesterolu – a to oznacza lepsze warunki do namnażania się bakterii. Bakterie celowo tak modulują ATF6, by zmusić kleszcza do nadprodukcji stomatyny, a tym samym zwiększyć dostępność cholesterolu i przekierować go na swoje potrzeby.

Najważniejsze odkrycie? Jeśli zablokować produkcję stomatyny, rozwój bakterii zostaje mocno zahamowany. To oznacza, że możliwe byłoby stworzenie terapii, która uniemożliwia patogenom przetrwanie w kleszczu – zanim ten zdąży ukąsić człowieka.

Jak podkreśliła główna autorka badania Kaylee Vosbigian:

Oznacza to zupełnie nowy kierunek badań nad chorobami odkleszczowymi – skupiony nie na ofierze zakażenia, ale na samym wektorze.

W ramach projektu badacze stworzyli również nowe narzędzie bioinformatyczne o nazwie ArthroQuest. To darmowa platforma, która umożliwia analizę genomów pasożytniczych stawonogów – nie tylko kleszczy, ale też komarów, wszy, roztoczy czy pcheł – pod kątem wiązań czynników transkrypcyjnych, takich jak ATF6.

Dotychczas większość tego typu narzędzi była dostosowana do ludzi lub muszek owocowych – organizmów modelowych w badaniach genetycznych. ArthroQuest ułatwia analizę mechanizmów działania patogenów w ciałach ich pasożytniczych gospodarzy.

Naukowcy już teraz podejrzewają, że inne patogeny – np. Plasmodium wywołujące malarię – mogą działać w podobny sposób, również wykorzystując cholesterol pozyskany od gospodarza. To oznacza, że poznany właśnie mechanizm może mieć zastosowanie także w walce z innymi chorobami przenoszonymi przez stawonogi.