Биология

Трихомониаз — одна из наиболее распространенных половых инфекций в России и в мире — могла перейти к людям от птиц. К такому выводу ученые пришли, проследив эволюционный путь возбудителя заболевания — паразита Trichomonas vaginalis.

По данным Роспотребнадзора, в нашей стране трихомониазом ежегодно заражаются около 55 тысяч человек. Реальные цифры, однако, намного выше, поскольку далеко не все обращаются к врачу. У мужчин недуг протекает бессимптомно, из-за чего его чаще диагностируют у женщин (2,1% против 0,5%). Если болезнь не лечить, последствия могут быть серьезными: от прерывания беременности и бесплодия до воспалительных поражений органов малого таза.

Мировая статистика также неутешительна: по данным ВОЗ, в 2020 году было зарегистрировано около 156 миллионов новых случаев заражения T. vaginalis среди лиц в возрасте 15-49 лет. Наличие в организме инфекции, вызываемой этим простейшим одноклеточным паразитом, также повышает риск заражения ВИЧ и развития онкозаболеваний. Надежного метода профилактики при этом не существует — вакцина не разработана, а устойчивость к основному препарату — метронидазолу — продолжает расти.

В поисках новых методов терапии авторы новой научной работы,  опубликованной в журнале Nature Communications, провели масштабное сравнительное геномное исследование семи видов трихомонад. Среди них были T. vaginalis, его ближайший «птичий родственник» T. stableri, а также обитатели ротовой полости, кишечника и клоаки различных животных. Проследив эволюционный путь паразита, исследовательская группа под руководством Джейн М. Карлтон (Jane M. Carlton) из Университета Джонса Хопкинса (США) показала, что T. vaginalis мог перескочить с птиц на людей и успешно адаптироваться к жизни в человеческом организме.

Столь успешное преодоление межвидового барьера действительно возможно, поскольку в древности люди и птицы делили одни водоемы, а иногда между их тканями возникали близкие телесные контакты. Наши предки, как отметили авторы статьи, могли использовать глотки голубей и голубок в качестве средств контрацепции, тем самым начав эпидемию.

Выяснилось, что по сравнению с птичьими сородичами, у человеческих паразитов, включая T. vaginalis, существенно расширились участки генома, связанные с патогенностью, в частности с фагоцитозом (процесс, при котором клетки паразита захватывают и переваривают клетки хозяина) и секрецией экзосом — своеобразных молекулярных «капсул», влияющих на ткани. Ряд этих генов ранее связывали с вирулентностью, теперь же их роль в адаптации к организму человека подтвердилась.

Особое внимание ученые уделили транспозонам — участкам ДНК, способным перемещаться и копироваться внутри генома. Эти «прыгающие гены» составляют почти половину генома T. vaginalis, что значительно выше, чем у его птичьих сородичей. Увеличение их числа может быть связано с усилением генетического дрейфа — резким и случайным изменением концентрации генов и генотипов в популяции — после перехода паразита в нового хозяина.

Вместе с паразитом изменилась и его «эволюционная логика»: некоторые гены, важные для жизни в организме птиц, стали не нужны, из-за чего их структура случайным образом изменялась. Другие гены, напротив, оказались полезны в новых реалиях и подверглись положительному отбору.

Таким образом, у T. vaginalis накапливались дублированные гены и вирусоподобные элементы, перемещающиеся по геному. Анализ также выявил, что у человеческой T. vaginalis оказалось на 70% больше генов, ответственных за прикрепление к тканям, чем у T. stableri. Это может объяснить успешное выживание паразита в интимных зонах у людей.

Авторы исследования надеются, что результаты их работы помогут выявить «слабые места» паразита и лягут в основу создания новых препаратов и подходов к лечению трихомониаза.