Вчені в боротьбі з пожирачами мозку

Неглерія Фоулера під мікроскопом (пофарбована помаранчевим).

Вчені розкрили один з механізмів смертельної інфекції головного мозку.

Неглерія Фоулера (Naegleria fowleri) - одноклітинний організм, що вільноживе у воді і ґрунті, з цікавим життєвим циклом. Часто її, помилково або за традицією, називають амбою, хоча неглерії і миті відносяться не тільки до різних пологів, сімействів і загонів, але і до різних класів і типів живих організмів.

Неглерія Фоулера може приймати три різних форми: трофозоїт, джгутиконосець і циста. Джгутики як засіб активної локомоції у неї відростають (дуже швидко, всього за пару годин), коли вона фіксує навколо себе несприятливу зміну іонного складу, наприклад, коли її поміщають в дистильовану воду, і їй треба якомога швидше «піти». Циста - форма в щільній захисній оболонці, що дозволяє пережити посуху або інший несприятливий час. Трофозоїт же - активна життєва фаза, в якій неглерія харчується і розмножується. Але саме в неглерії Фоулера цікаве - і жахливе для людини - її харчова стратегія. Зазвичай вона живиться бактеріями та іншими мікроорганізмами, але варто їй потрапити в ніс людини (найчастіше під час купання в гарячих джерелах і неправильно хлорованих штучних водоймах), вона пробирається по аксонах нюшного нерва крізь платівку решітчастої кістки в мозок і починає поїдати його клітини, знищуючи в першу чергу нюжний центр, потім лобні частки. Причому, якщо неглерія потрапляє в ніс у вигляді джгутіконосца, вона дуже швидко стає трофозоїтом і, знову ж таки, впевнено прямує в мозок. Захворювання, що викликається нею, називається первинний амбний менінгоенцефаліт і майже завжди (у 97% випадків) закінчується смертю зараженої людини. Від моменту зараження до летального результату проходить, як правило, від десяти до двадцяти чотирьох днів. Із зареєстрованих з 2005 по 2014 рік у США тридцяти п'яти випадків зараження смертю хворих закінчилися тридцять три. У серпні цього року в Меріленді заразилася і померла 19-річна дівчина.

До недавнього часу для вчених було загадкою, чому цей факультативний для людини паразит, в звичайному режимі живиться мікроорганізмами, що живуть у воді і ґрунті, потрапивши в ніс, так впевнено рухається саме до мозку. Адже ця істота з стародавнім геномом вже прекрасно існувала і успішно харчувалася, коли ніяких мізків на планеті не було взагалі. Так, клітини ссавців - відмінне джерело енергії, не гірше бактерій, але чому неглерію приваблюють саме клітини мозку? І як вона знаходить до них шлях?

Абдул Маннан Баїг (Abdul Mannan Baig) з університету Ага Хана (Aga Khan University) в Карачі, Пакистан, припустив, що неглерію може залучати людський нейромедіатор ацетилхолін, присутній у великих кількостях у передніх відділах головного мозку. Ця речовина, як вже відомо, діє, подібно магніту, для деяких типів імунних клітин і для зростаючих нейронів.

Правда, спочатку це припущення було висловлено з приводу іншого мікроорганізму - вражаючої людей через шкірні рани або в результаті вживання погано продезінфікованих контактних лінз акантамеби (Acanthamoeba), яка викликає акантамебний кератит, захворювання, здатне призвести до незворотних порушень зору. Баїг з колегами виділили 126 ізольованих білків акантамеби і, застосувавши методи структурної біоінформатики, з'ясували, що білок, названий L8HIA6, може бути гомологічний рецепторам одного з підтипів людського ацетилхоліну. Прогнавши отримані результати по базі даних, що містить відомості про безліч різних білків, щоб знайти інші схожі органічні структури, вчені виявили такий же білок у неглерії Фоулера.

«Це говорить про те, що миті мають власний стародавній рецептор ацетилхоліну, - міркує Баїг, - саме він, ймовірно, змушує їх, минаючи носові тканини, рухатися прямо в мозок».

Франсін Кабрал (Francine Cabral) з Університету Співдружності Вірджинії (Virginia Commonwealth University), США, яка не брала участі в дослідженні, погоджується з тим, що саме ацетилхолін може залучати амеб. У своїй роботі вона спостерігала, як миті прямують до клітин мозку в чашці Петрі. «Так, це може бути ацетилхолін», погоджується вона. Однак їй хотілося б побачити більше переконливих доказів даної теорії.

Баїг сподівається, що антимускаринові препарати, що блокують холінорецептори, можуть виявитися ефективними ліками проти пожираючих мозок мікроорганізмів. Зараз він відчуває їх на мишах, інфікованих амбами.

Але на шляху появи ефективної терапії є одна важлива перешкода. Навіть якщо ці препарати можуть врятувати заражену людину, вони повинні бути введені їй майже відразу після того, як неглерія Фоулера потрапила в ніс. Тому що через п'ять-шість днів, коли починаються головні болі, і людина йде до лікаря, може бути пізно - паразит вже в мозку. І навіть на цьому етапі первинний амбний менінгоенцефаліт діагностується далеко не завжди: це рідкісне захворювання, лікарі часто припускають замість нього інші захворювання і намагаються лікувати їх звичайними антибіотиками.

«Нам потрібен ранній діагностичний тест», - підсумовує Кабрал.