弓形虫感染改变中枢神经系统中的 GABA 突触和信号传导。
摘要来源:MBio。 2015 年 10 月 27 日;6(6):e01428-15。 Epub 2015 年 10 月 27 日。PMID:26507232
摘要作者:Justin M Brooks、Gabriela L Carrillo、Jianmin Su、David S Lindsay、Michael A Fox、 Ira J Blader
文章归属:Justin M Brooks
摘要:未标记:在原生动物感染期间寄生虫弓形虫,γ-氨基丁酸 (GABA) 被用作寄生虫代谢的碳源,并通过刺激促进寄生虫传播树突状细胞运动。然而,GABA 最受认可的功能是它在神经系统作为抑制性神经递质调节兴奋性神经传递的流量和时间。当这条通路发生改变时,就会出现癫痫发作。人类弓形虫病患者会出现癫痫发作,这表明弓形虫会干扰大脑中的 GABA 信号传导。在这里,我们发现,虽然兴奋性谷氨酸突触前蛋白看起来正常,但 II 型 ME49 弓形虫组织囊肿的感染导致谷氨酸脱羧酶 67 (GAD67) 分布的整体变化,谷氨酸脱羧酶 67 是催化大脑中 GABA 合成的关键酶。 GAD67 染色的变化并不是由于表达减少,而是由于 GAD67 从突触前末端聚集到整个神经毡中更分散的定位。与突触末端 GAD67 的缺失一致,弓形虫感染的小鼠会出现自发性癫痫发作,并且更容易受到通过拮抗 GABA 受体而诱发癫痫发作的药物的影响。有趣的是,GABA能蛋白在感染 II 型 ME49 而非 III 型 CEP 菌株寄生虫的小鼠中观察到错误定位和对癫痫发作诱导药物的反应,表明多态性寄生虫因子在调节 GABA 能突触中的作用。总而言之,这些数据支持这样一个模型:弓形虫感染者中出现的癫痫发作和其他神经系统并发症至少部分是由于 GABA 信号传导的变化所致。
重要性:中枢神经系统感染可能导致癫痫发作。虽然大脑中的炎症被认为是引发癫痫发作的原因,但人们对炎症如何影响神经元的结构和功能知之甚少。在这里,我们使用了一种名为弓形虫的寄生虫,它会感染大脑,结果表明癫痫发作是由于 GABA 信号传导缺陷引起的,GABA 是主要负责预防癫痫发作的神经递质。