Гербицид усыпил человеческих паразитов
Четверть всего населения Земли заражены токсоплазмами. Большинство из нас никогда не почувствуют этой болезни, однако для некоторых она может быть опасна – например, для беременных. Оказалось, что победить заболевание можно с помощью гербицида, которым уничтожают водоросли в прудах, – под действием этого вещества развитие паразитов останавливается.
Ученые обнаружили способ борьбы с паразитами, вызывающими одно из самых распространенных паразитических заболеваний человека. Они выяснили, что некоторые гербициды могут останавливать развитие внутриклеточных паразитов Toxoplasma gondii.
Эти простейшие – близкие родственники плазмодия, вызывающего малярию, могут назвать своим домом клетки гораздо большего числа людей – в особенности обитателей тропических районов. Они совершенно безвредны для многих из нас, но могут приводить к серьезным заболеваниям во время беременности – пострадать могут как мать, так и плод. Опасны паразиты Toxoplasma gondii и для людей с ослабленным иммунитетом.
По данным медиков, на сегодняшний день более четверти населения Земли инфицированы токсоплазмами, а в некоторых странах доля инфицированного населения доходит до 68%. Обычно болезнь проходит легко, однако в острой форме токсоплазмоз может протекать, как тифоподобное заболевание, сопровождаясь высокой температурой, увеличением печени и селезенки и поражениями нервной системы.
Хроническая форма недуга также сопровождается повышенной до 37–38°C температурой, головной болью, увеличением печени и лимфоузлов, поражением глаз, органов нервной и кровеносной системы, а также падением работоспособности. Наибольшую же опасность токсоплазмоз представляет для внутриутробного плода, в случае если мать заражается во время беременности, а также для людей с пониженным иммунитетом – например, больных СПИДом. В таких случаях болезнь может иметь самые серьезные последствия, вплоть до летального исхода.
До сих пор медики считали, что полностью избавиться от токсоплазмы практически невозможно – и возбудитель болезни, и антитела к нему остаются в организме человека всю жизнь. Лекарства назначаются лишь при наличии выраженных признаков заболевания: ведь в борьбе с простейшим лекарства повреждают и клетки организма, которое лечат.
Впрочем, по словам одного из участников последнего исследования, результаты которого опубликованы в последнем выпуске журнала Nature, Дэвида Сибли, добиться ликвидации клинических проявлений можно не только с помощью антибиотиков или химиотерапии, которые назначаются пациентам для лечения острого токсоплазмоза и его проявлений.
В борьбе с заболеванием может помочь обычный гербицид, применяемый для борьбы с сорными растениями – в особенности, с водорослями.
Как рассказал Сибли, ему и его коллегам удалось выяснить, что абсцизиновая кислота (ABA) – растительный гормон, регулирующий процессы созревания и старения организмов, влияет и на внутриклеточную сигнализацию Toxoplasma gondii.
Хотя научное название простейших (Protozoa, от греческих «до» и «зверь») указывает на их связь с животным миром, возникло оно, в некотором смысле, по инерции – раз они умеют двигаться, то больше похожи на зверей, чем на растения. На самом деле, их нельзя назвать ни растениями, ни животными. Тем не менее, традиционно для борьбы использовались именно те вещества, которые подавляют жизненные процессы у паразитов из царства животных, однако в данном случае паразит оказался больше похож на растение.
Выяснилось, что экзогенный фитогормон управляет стадиями развития простейших паразитов и способствует их распространению в клетках зараженного организма. Дело в том, что заразив ядро одной из клеток, Toxoplasma gondii накапливаются в ней до тех пор, покуда в ней «есть, чем поживиться». Лишь после гибели клетки они выходят из неё, отправляясь на поиски новых жертв. Чтобы скоординировать переход на очередную стадию развития и вырваться из убитой клетки, простейшие «общаются», и чтобы запустить этот сигнал, необходимо сначала добиться производства абсцизиновой кислоты.
Сходную функцию эта кислота выполняет и у многих растений, и химики давно научились подавлять её появление. Для этого используется флуридон, являющийся активным веществом нескольких распространённых гербицидов.
Как показали учёные, использование флуридона помогло остановить и развитие токсоплазм.
При этом вещество должно быть совершенно безвредным для человека – животные растительной сигнальной системой не пользуются, и применение флуродона никак не должно сказываться на обмене веществ в человеческих клетках. Поэтому гербицидная терапия не может вызвать никаких осложнений или побочных эффектов.
Стоит отметить, что в течение последних десяти лет было проведено несколько исследований инфекций, вызываемых простейшими, – в первую очередь, малярии и токсоплазмоза. Так, в 1998 году Рима Маклеод из Чикагского университета выяснила, что гербицид на основе глифосата замедляет рост малярийных паразитов и токсоплазм. Через четыре года исследователи из Университета Тюбингена в Германии совместно с экспертами из клиники имени Альберта Швайцера в Габоне сообщили об успешном применении бактерицидного вещества фосмидомицина, уже зарекомендовавшего себя как эффективный гербицид и антибиотик, для лечения малярии.
Впрочем, шесть лет назад при тестировании фозмидомицина учёные столкнулись с некоторыми проблемами. Так, для эффективного лечения малярии, по мнению учёных, одной дозы вещества было недостаточно, и в рамках предложенной медикаментозной терапии для излечения пациентам приходилось четыре дня принимать лекарство. В результате финансирование проекта было заморожено, а исследования и тестирования – остановлены.
Как отмечает Сибли, флуридон, который исследователи применяли в ходе разработки лекарства от токсоплазмоза, действует на паразита не так, как другие опробованные до этого вещества. Гербицид препятствует воспроизводству паразитов, а также, влияя на работу абсцизиновой кислоты, останавливает «общение» токсоплазм, что ведет к остановке распространения простейших по организму хозяина.
Сейчас эксперты под руководством Сибли уже протестировали флуридон на мышах, зараженных токсоплазмозом, и выяснили, что инфекция действительно стала намного менее опасной. Впрочем, пока исследователи не могут сказать, станет ли флуридон самостоятельным лекарством для заражённых людей. Однако уже сейчас ясно: этот гербицид быстро меняет линию поведения паразитов, делая течение заболевания менее тяжелым.
