Бегство от трипаносомы

Африка как резервуар, из которого и выплеснулось все человечество.
Иллюстрация с сайта www.ege.fcen.uba.ar

Палеоантропология, основываясь, в частности, и на данных геномных исследований, полагает, что предки нынешнего человечества волна за волной бежали из африканской «колыбели». В результате человек прямоходящий (Homo erectus) оказался на Кавказе под Тбилиси и в далеком Китае. Потом по его стопам шли и неандертальцы, одна из ветвей которых оказалась у нас в Денисовой пещере на Алтае. Что же гнало будущих и анатомически современных людей с просторов Черного континента, почему предки нынешних шимпанзе и горилл остались в Африке?

Это, конечно же, многочисленные эндемические инфекции, характерные для данного континента (обратите внимание на то, что все города на этом континенте расположены сугубо по побережьям океанов). Шимпанзе как-то сумели приспособиться к мирному сосуществованию с обезьяньим вариантом ВИЧ. Но возможно, что ресурсов, потраченных на борьбу с вирусом, не хватило на рост и развитие мозга, отличающего человека и его предков.

Мозг людей в Африке поражается трипаносомой (Т.brucei), тельце-сома которой окрашивается особым красителем – трипановым синим, откуда и название. Это самый настоящий гигант в паразитарном микромире, длина которого достигает 15 микрометров (длина кишечной палочки редко превышает один микрон). Каким же образом трипаносома смогла преодолеть мощные барьеры иммунной защиты?

В этом ей помогает хорошо известный биохимикам фермент аденилатциклаза (АС), который «сидит» в клеточной мембране-оболочке. С помощью универсального энергоносителя клетки аденозинтрифосфата (АТФ) фермент замыкает цикл, образуя тем самым циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), являющийся одним из важнейших регуляторов клеточной активности.

Повышение уровня-концентрации цАМФ включает ферментный каскад, сигнал по которому передается прямо в ядро, в котором активируется ген так называемого туморо-некротизируюшего фактора (ТНФ). В норме этот протеин необходим для нанесения смертельного удара по злокачественным клеткам, что является одним из механизмов внутренней защиты от рака.

Сотрудники Свободного университета в Брюсселе в сотрудничестве с коллегами из Федерального университета Рио-де-Жанейро и Мюнхенского наладили «производство» трипаносомных линий, что было весьма непросто. В ходе дальнейших молекулярных исследований было показано, что аденилат-циклаза паразита способна подавлять ранний неспецифический иммунитет хозяина, блокируя подвижность и активность Т-лимфоцитов мышиной печени. Надо признать, что смертельное оружие паразитарные клетки держат до поры до времени в молекулярных ножнах или кобуре. Каким же образом оно обнажается?

Динамика развития паразитарной инфекции, или «колонизации», печени показывает, что первые внедрившиеся клетки трипаносомы гибнут, растворяются под ударами иммунных лимфоцитов. В результате аденилатциклаза высвобождается из оболочки-мембраны. Ученым удалось с помощью специфических блокаторов фермента снизить его активность на 50%. Трипаносома продолжала расти и размножаться, однако теряла способность подавлять ранний (неспецифический) иммунный ответ.

В статье, опубликованной в журнале Science, авторы работы отмечают, что аденилатциклаза помогла объяснить функционирование интерфейса между хозяином и паразитом, а также экспансию последнего в организме (печени). Авторы подчеркивают также, что ферментативный механизм подавления иммунного ответа трипаносомой очень схож с таковым со стороны раковых клеток, что открывает новые перспективы в молекулярной онкологии.

Выявление нового молекулярного интерфейса перебрасывает мостки между паразитологией и раковыми исследованиями. Но вполне возможно, что новая работа представит интерес и для молекулярных антропологов, которые постоянно сравнивают геномы африканских «аборигенов» и всего человечества, вышедшего из своей колыбели. Ведь не все африканцы подвержены сонной болезни, значит – они каким-то образом выработали иммунитет против трипанасомы. У белых колонизаторов его не было, поэтому они в конечном итоге вынуждены были уйти. Но, может, отсутствие подобного иммунитета как-то сказывается на нашей подверженности раку?