Клетки криптококка, переносимые воздухом, попадают в наши легкие практически каждый день — нежеланные гости, но не имеющие большого значения для людей со здоровой иммунной системой. Но для людей с ослабленным иммунитетом, будь то ВИЧ-инфекция или лечение рака, инфекция криптококкового менингита может быстро стать смертельной.
Чтобы иметь возможность бороться с инфекцией с помощью лекарств в будущем, исследователи должны знать больше о том, как организм (технически дрожжи) перемещается из легких в кровоток и через гематоэнцефалический барьер. Поэтому они вводили организм микроскопическим личинкам рыбок данио, у которых есть прозрачные тела, и наблюдали, как инфекция распространяется.Недавно разработанная модель рыбы описана в mBio, журнале Американского общества микробиологов.
«Что впечатляет, так это то, что, в отличие от мыши или кролика, вы действительно можете увидеть организм, вызывающий болезнь, у живого животного», — сказал Джон Р. Перфект, доктор медицины, руководитель отдела инфекционных заболеваний Медицинской школы Университета Дьюка. «День за днем он растет и движется по всему телу. Вы не можете увидеть этого больше нигде».На видео показано прозрачное тело личинки, когда грибы Cryptococcus, окрашенные флуоресцентным индикатором в красный цвет, движутся через ткани, кровеносные сосуды и попадают в мозг.
Синие макрофаги преследуют и поглощают часть красной инфекции, когда она распространяется через зеленые кровеносные сосуды и вокруг них.По словам Перфекта, использование рыбок данио для наблюдения за процессом заражения дает возможность маленькому позвоночному животному с иммунной системой, чем-то похожей на человеческую. Поскольку рыбы крошечные и их легко воспроизвести, они стоят меньше и их легче изучать, чем мышь или более крупное млекопитающее.Личинки также проницаемы для небольших молекул, что позволит ученым относительно быстро и легко тестировать различные лекарственные соединения против инфекции, сказал соавтор Дэвид Тобин, доктор философии, доцент кафедры молекулярной генетики, микробиологии и иммунологии в Герцог.
«Эта модель позволит исследователям обследовать весь организм, пока он живет с инфекцией», — сказал Тобин. «Это позволит нам сравнительно быстро провести скрининг библиотек лекарственных соединений. Мы также сможем разработать и протестировать мутантные штаммы Cryptococcus на этих личинках.
Это может научить нас, какие факторы играют роль в инфекции и какие могут быть терапевтическими целями в будущем».Тобин также использует рыбок данио для изучения бактерий, тесно связанных с теми, которые вызывают туберкулез, и результаты этой модели были применены для понимания болезней человека.Есть некоторые недостатки в изучении этих инфекций у рыб — их температура тела ниже, и у них нет легких, через которые криптококк проникает в организм человека, — сказал Перфект.
Но рыба является отправной точкой для создания зацепок, которые ученые могут затем исследовать на более сложных млекопитающих.«Мы надеемся, что, создав эту систему, мы сможем продолжить наши собственные исследования других вредных организмов, и что другие ученые во всем мире смогут адаптировать нашу модель рыбок данио для исследования болезней, которые являются приоритетными в их сообществах», — сказал Перфект.