Se sei proprietario di un gatto, potresti aver sentito parlare di Toxoplasma gondii , un protozoo che a volte infetta l'uomo attraverso il contatto con feci contaminate nelle lettiere. Sebbene innocuo per la maggior parte delle persone, T. gondii può causare malattie gravi o morte in individui immunocompromessi o feti di donne in gravidanza infette. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS Nano hanno studiato come il microrganismo scivola così rapidamente attraverso i tessuti dei mammiferi durante un'infezione.

Secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie, circa l'11% della popolazione statunitense, e fino al 60% delle persone in alcune parti del mondo, sono stato infettato da T. gondii , che può essere trasmessa anche attraverso cibo e acqua contaminati. Sebbene il parassita infetti la maggior parte dei mammiferi, si riproduce solo sessualmente nei gatti, che può espellere un gran numero di T. gondii oocisti nelle loro feci. Una volta ingerito da persone o animali, gli involucri delle oocisti sono scomposti dagli enzimi digestivi, liberando parassiti che possono entrare nelle cellule dell'intestino tenue. Là, i parassiti passano in quello che viene chiamato lo stadio tachizoite, in cui possono muoversi molto velocemente, si moltiplicano massicciamente all'interno delle cellule ospiti e si diffondono in tutto il corpo, formazione di cisti di lunga durata in tessuti come muscoli, occhio e cervello. Isabelle Tardieux e colleghi volevano determinare come questi minuscoli tachizoiti scorrono così rapidamente attraverso i tessuti con un movimento elicoidale unico.

Per scoprirlo, i ricercatori hanno combinato diversi tipi di immagini live 2-D e 3-D ad alta risoluzione e ad alta velocità con metodi di microscopia a forza. Hanno esaminato i movimenti dei parassiti attraverso le fibre di collagene che imitavano la matrice extracellulare, una fitta rete di proteine ​​che circonda le cellule dei tessuti. I tachizoiti sono stati schiacciati attraverso il reticolo di collagene facendo prima una pausa e formando una piega nella parte anteriore dei loro corpi. Quindi, i corpi cellulari si sono contratti, ei parassiti si sollevarono in avanti con un movimento primaverile. Approfondire con l'aiuto del fotomicropatterning e degli approcci di apprendimento automatico, i ricercatori hanno scoperto che questi movimenti erano causati dalla formazione e dalla rottura di attacchi specifici tra i protozoi e le fibre di collagene, con conseguente accumulo di forze contrattili nei citoscheletri dei parassiti. Quando la punta anteriore di un parassita rilascia la presa sulle fibre, balzò in avanti con un super veloce, scorrimento elicoidale.