I parassiti che i gatti evitano potrebbero essere trasformati in armi mediche dagli scienziati

Quando parliamo di Toxoplasma gondii, spesso pensiamo subito ai gatti, perché si tratta di parassiti comuni nei gatti. Le donne incinte devono prestare molta attenzione al Toxoplasma gondii perché può mettere a repentaglio la salute del feto. Tuttavia, gli scienziati hanno recentemente scoperto che il Toxoplasma gondii potrebbe essere utilizzato come strumento per curare alcune malattie cerebrali.

Perché i parassiti possono essere utilizzati per curare le malattie? Cominciamo con le caratteristiche del Toxoplasma.

Che cosa è il Toxoplasma gondii?

A prima vista, il nome Toxoplasma gondii potrebbe far pensare a un verme che assomiglia a un arco e si dimena come un ascaride o un lombrico. In realtà, il Toxoplasma gondii è molto più piccolo. È un parassita unicellulare, lungo da 3,5 a 6,5 ​​μm e largo da 1,5 a 3,5 μm. La sua forma ricorda più una banana che un fiocco.

Figura 1 Micrografia di Toxoplasma gondii (immagine da Wiki)

Il Toxoplasma gondii è presente in molti animali, tra cui gatti, uccelli, maiali ed esseri umani. Il Toxoplasma gondii è un parassita opportunista, il che significa che quando la funzione immunitaria dell'organismo è normale, l'infezione da Toxoplasma solitamente non mostra sintomi clinici.

Il ciclo vitale del Toxoplasma richiede due ospiti. Gli ospiti intermedi includono rettili, pesci, insetti, uccelli, mammiferi ed esseri umani, mentre gli ospiti definitivi sono solo i gatti.

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Anche il Toxoplasma gondii può infettare gli esseri umani, provocando la "toxoplasmosi acquisita". Gli adulti infettati dal virus non presentano quasi alcun sintomo, ma i bambini infettati dal Toxoplasma gondii possono talvolta sviluppare sintomi quali problemi alla vista, polmonite ed encefalite, per cui la prevenzione è comunque necessaria.

Una volta che una donna incinta è infettata dalla toxoplasmosi, può causare gravi danni , perché il Toxoplasma può infettare il feto e causare una "toxoplasmosi congenita", lasciando il feto con molte gravi conseguenze, come disabilità intellettive, problemi di vista, epilessia, disturbi dello sviluppo mentale, ecc. Pertanto, è molto necessario controllare la presenza di Toxoplasma gondii nelle donne incinte e, se infette, è necessario un trattamento mirato.

Uno dei motivi principali per cui il Toxoplasma può danneggiare l'organismo umano è la sua capacità di invadere il sistema nervoso centrale. Ma è proprio per questa caratteristica che alcuni scienziati stanno attualmente cercando di "riformare" il Toxoplasma e di sfruttarlo al meglio.

In che modo il Toxoplasma gondii è utile all'uomo?

Le proteine ​​sono uno strumento importante in biomedicina e molti farmaci sono costituiti da proteine. Tuttavia, le proteine ​​sono macromolecole biologiche di grandi dimensioni, possono interagire con il sistema immunitario dell'ospite e hanno difficoltà a penetrare le barriere (come quella ematoencefalica). Come trasportarli efficacemente alle cellule bersaglio è diventato un problema importante che affligge la comunità medica.

Il Toxoplasma gondii è in grado di penetrare naturalmente nel sistema nervoso centrale attraverso l'intestino umano. Gli scienziati hanno avuto un'idea coraggiosa: è possibile somministrare farmaci proteici terapeutici al cervello modificando il Toxoplasma gondii?

Di recente, Shahar Bracha e altri hanno pubblicato i risultati delle loro ricerche su Nature Microbiology. Hanno ideato una nuova strategia per utilizzare due organelli secretori del Toxoplasma gondii (corpi roptriali e granuli densi) per trasportare le proteine ​​alle cellule cerebrali del topo.

Hanno selezionato le proteine ​​presenti negli organelli del parassita e le hanno fuse con diverse proteine ​​note per curare le malattie neurologiche umane; i risultati hanno mostrato che queste grandi proteine ​​potevano essere trasportate ai neuroni attraverso entrambi gli organelli contemporaneamente.

Figura 3 Modifica del sistema di secrezione del Toxoplasma gondii per la somministrazione di proteine ​​terapeutiche di grandi molecole ai neuroni (Fonte dell'immagine: Riferimento 3)

Come prova del concetto, gli scienziati hanno testato MeCP2, una proteina utilizzata per trattare la sindrome di Rett, un raro disturbo neurologico che colpisce lo sviluppo del cervello, e hanno scoperto che poteva essere trasportata ai neuroni nei topi e legarsi al DNA bersaglio, alterando l'espressione genica dell'ospite all'interno di cellule, neuroni e organoidi cerebrali.

Allo stesso tempo, sono stati rilevati pochi parassiti al di fuori del sito di parto target e non si è verificata alcuna infiammazione evidente dopo il parto. Gli scienziati affermano che i risultati potrebbero fornire un nuovo metodo per somministrare proteine ​​terapeutiche, ma sono necessarie ulteriori ricerche per comprenderne l'efficacia e la sicurezza.

Figura 4 Immagine 3D che mostra il Toxoplasma gondii (marcato fluorescente) che entra nelle cellule cerebrali del topo (Fonte dell'immagine: Riferimento 3)

Come prevenire il Toxoplasma gondii?

Anche se i gatti possono trasmettere il Toxoplasma gondii agli esseri umani, ciò non significa che dobbiamo rinunciare al piacere di accarezzarli. Poiché i gatti non nascono con il Toxoplasma, verranno infettati solo quando entreranno in contatto con un ospite intermedio infetto.

Figura 2 Gatto (Credito fotografico: scattata dall'autore)

Quando un gatto è infetto, il Toxoplasma gondii vive principalmente nelle cellule intestinali del gatto e può anche entrare in altri organi attraverso il flusso sanguigno. Dopo due o quattro settimane, le uova possono essere espulse dal corpo del gatto attraverso le feci. Anche i gatti che vivono nelle vicinanze possono essere infettati se entrano in contatto con feci contenenti Toxoplasma gondii.

Pertanto, si possono adottare le seguenti precauzioni:

① Non lasciare che i gatti bevano direttamente acqua non trattata, come l'acqua del rubinetto;

② Evitare di lasciare che i gatti gironzolino all'esterno;

③ Si raccomanda di nutrire i gatti con cibo per gatti pronto o cibo fatto in casa completamente cotto per evitare che mangino direttamente carne cruda o poco cotta;

④ Pulire e sostituire la lettiera del gatto in tempo.

Va notato che, in generale, la stragrande maggioranza dei gatti infetti da Toxoplasma gondii non presenta sintomi evidenti. Una piccolissima percentuale di gatti è meno sensibile al Toxoplasma gondii e può presentare sintomi a carico del sistema nervoso centrale, della vista, dell'apparato respiratorio, gastrointestinale, ecc., come febbre, mancanza di respiro, tosse, ecc.

Se si presentano questi sintomi, presso la clinica veterinaria è possibile effettuare una diagnosi completa per stabilire se il gatto è infetto da Toxoplasma gondii mediante "test delle uova nelle feci" e "test degli anticorpi sierici". Se hai la conferma che il tuo gatto è infetto da Toxoplasma gondii, puoi provare a somministrargli antibiotici come clindamicina o sulfonamidi, oppure consultare un veterinario professionista per un trattamento mirato.

Riferimenti

[1] Wen Liangzhen e altri Effetti dell'infezione da Toxoplasma nelle donne in gravidanza sulla crescita e sullo sviluppo fetale. Rivista cinese di ostetricia e ginecologia, 2003, 38(6): 331-333.

[2] Wang Qinying e altri Malattie infettive, China Medical Science and Technology Press, 2016.

[3]Shahar Bracha e altri Progettazione di sistemi di secrezione di Toxoplasma gondii per la somministrazione intracellulare di numerose proteine ​​terapeutiche di grandi dimensioni ai neuroni. Italiano: La ricerca sulla microbiologia della natura, 2024, 9: 2051–2072.

Pianificazione e produzione

Autore: Denovo team

Recensione丨Zhang Yu, ricercatore/PhD, Centro cinese per il controllo e la prevenzione delle malattie, esperto nazionale in scienze della salute

Pianificazione丨Ding Zong

Redattore: Ding Zong

Revisionato da Xu Lailinlin

L'immagine di copertina e le immagini in questo articolo provengono dalla biblioteca del copyright

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