Sejak ditemukan sebagai patogen pada manusia pada tahun 1906, Toxoplasma gondii telah memesona para peneliti. Tidak hanya itu bisa...
Sejak penemuannya sebagai patogen pada manusia kembali masuk 1906, Toksoplasma gondii telah memukau para peneliti. Tidak hanya bisa menyebabkan infeksi pada manusia, itu juga ditemukan di berbagai hewan, termasuk hewan pengerat, kucing, anjing, dan ternak. Yang lebih menarik adalah miliknya kemampuan untuk berkembang dalam tubuh meskipun kehadiran sistem kekebalan menyarankan itu adalah patogen intraseluler. Karena sifat infeksinya yang tidak biasa – dan agak drastis konsekuensi – pencarian pengobatan atau penyembuhan dianggap sebagai kebutuhan kesehatan masyarakat. Sayangnya, patogen muncul selama bertahun-tahun untuk memiliki keuntungan meninggalkan sedikit pilihan obat.
Air pasang mulai berubah pada 1960-an ketika fenomena biologis tertentu yang dikenal sebagai vakuola parasitofor (PV) ditemukan. Kompartemen seluler tertutup ini adalah cara unik dimana parasit dapat bersembunyi dari sistem kekebalan serta mesin pertahanan intraseluler. Studi lebih lanjut tentang sifat PV mengungkapkan itu dikelilingi oleh membran (
PVM) yang terbuat dari komponen seluler. Di bagian dalam, parasit dapat tumbuh subur dan menghasilkan protein yang dapat dikeluarkannya membajak fungsi sel Di luar, sel akan menganggap ini adalah organel lain.Meskipun ini sudah dianggap cerdik - begitu banyak patogen lain seperti malaria dan penyakit tidur melakukannya sama – masih ada pertanyaan yang belum terjawab termasuk salah satu keingintahuan yang paling penting: bagaimana cara melakukannya makan?
Awalnya, PV dianggap agak kedap kecuali untuk molekul yang sangat kecil. Namun seiring waktu, bukti menunjukkan bahwa sumber makanan yang lebih besar dapat masuk melalui mekanisme rekrutmen yang dimediasi oleh keluarga granula padat yang diproduksi oleh parasit (GRA) protein. Secara khusus, GRA2 membantu mengembangkan interaksi protein-protein dari PV langsung ke sel protozoa melalui sekelompok tubulus yang dikenal sebagai jaringan intravacuolar (IVN). Pada tahun 1998, GRA2 adalah ditemukan menjadi kebutuhan untuk infeksi yang tepat dan dengan demikian, sangat penting untuk kehidupan patogen.
Sementara ini dianggap sebagai target utama pengobatan, hampir satu dekade kemudian, kelompok molekul lain menunjukkan diri mereka sangat penting untuk infeksi. Tetapi tidak seperti GRA, yang bersifat struktural, ini adalah lima enzim pencernaan yang dikenal sebagai cathepsins (CP). Anggota individu selanjutnya diklasifikasikan berdasarkan struktur dan fungsinya ke dalam subkategori masing-masing. Tiga enzim berasal dari kelompok cathepsin C (CPC1, CPC2, CPC3), satu dari B (CPB), dan yang terakhir dari L (CPL).
Karena sifatnya, protein ini dianggap terlibat dalam persiapan dan pemanfaatan nutrisi. Namun, penelitian mengungkapkan protein cathepsin C terutama digunakan untuk degradasi peptida dan diperlukan untuk memastikan infeksi berjalan lancar. Dengan nada yang sama, CPB tidak membantu serangga untuk makan tetapi malah bekerja untuk mematangkan protein yang dibuat oleh parasit. Itu hanya menyisakan CPL yang dilokalkan bersama di PVM dan dianggap demikian terlibat dalam perdagangan intraseluler dan pematangan sel.
Meskipun protein GRA2 dan CP dianggap perlu untuk bertahan hidup dan bersifat tidak langsung kaitannya dengan pengiriman nutrisi, belum ada cara yang dapat digunakan untuk proses tersebut secara definitif dipahami. Tapi minggu lalu, itu berubah sebagai tim peneliti Amerika dan Italia terungkap Bagaimana T. gondii makan dan apa yang menurutnya paling enak. Mungkin yang lebih penting dalam konteks kesehatan masyarakat, para peneliti juga mengidentifikasi cara membuat patogen kelaparan dan kemungkinan menghentikan infeksi.
Prosesnya melibatkan langkah awal yang melelahkan. Tim mengembangkan sejumlah mutasi T. strain gondii kekurangan protein yang berbeda. Setelah ini selesai, kelompok memasukkan parasit ke dalam sel yang mengandung protein fluoresen hijau (GFP) di organel tertentu serta ruang seluler terbuka, sitosol. Seiring waktu, mereka mencari gerakan menggunakan mikroskop fluoresensi.
Hipotesisnya adalah bahwa strain normal akan memakan GFP dengan rakus sementara mutan tertentu tidak dapat makan dan akhirnya kelaparan. Seperti yang diharapkan, strain normal menunjukkan rasa yang pasti untuk protein bercahaya meskipun hanya dari sitosol; tidak ada konsumsi GFP terkait organel. Ketika parasit kekurangan CPL atau GRA2, tingkat konsumsinya berkurang atau tidak ada sama sekali. Melihat lebih jauh, tidak adanya CPL mencegah parasit bereproduksi sementara mutan gabungan mencegah infeksi sama sekali.
Hasil penelitian ini sangat menarik dan bermakna. Preferensi gastronomi untuk protein dalam sitosol telah ditunjukkan serta mengidentifikasi cara untuk menghentikan proses makan – dan patogenesis – sama sekali. Hasilnya membuka pintu untuk pengembangan perawatan di mana CPL dan GRA2 ditargetkan untuk menghentikan infeksi. Selain itu, karena parasit lain menggunakan mekanisme PV serupa – malaria dan penyakit tidur – terdapat a potensi obat-obatan yang tersebar luas untuk meningkatkan kemampuan kita melawan hal-hal yang rumit dan menantang ini patogen.
