Ученые считают, что дезориентация малярийного паразита может предотвратить его причинение вреда

Малярия, регистрирующая почти 250 миллионов случаев в год, 621 000 из которых со смертельным исходом, остается серьезной проблемой общественного здравоохранения, особенно в странах Африки к югу от Сахары. Малярия — паразитарное заболевание, передающееся комарами и вызываемое микробом рода Plasmodium. На своем пути от комара к человеку плазмодий должен адаптироваться к особенностям многих органов и клеток, на которых он паразитирует. У микробов нет органов чувств; вместо этого у них есть датчики, сделанные из белков, для обнаружения молекул, специфичных для окружающей среды, которую они колонизируют. В то время как большинство живых организмов имеют одни и те же типы сенсоров, Plasmodium является исключением.

Биологи из Женевского университета (UNIGE) определили датчик нового типа, который позволяет Plasmodium точно знать, где он находится и что делать. Эта работа, опубликованная в журнале Научные достиженияоткрывает возможность шифровать сигналы, воспринимаемые этим датчиком, чтобы дезориентировать паразита и тем самым предотвратить его размножение и передачу.

При укусе человека зараженным Plasmodium комаром паразит попадает в кровоток и попадает в печень, где процветает около 10 дней, не вызывая никаких симптомов. По истечении этого срока плазмодий вновь попадает в кровоток, где паразитирует красные кровяные клетки. Оказавшись внутри эритроцитов, паразиты умножаться в синхронизированном 48-часовом цикле.

В конце каждого цикла размножения новообразованные паразиты покидают эритроциты хозяина, разрушая их и заражая новые. Именно это разрушение эритроцитов вызывает волны лихорадки, связанные с малярией. Тяжелые формы малярии связаны с закупоркой кровеносных сосудов инфицированными эритроцитами.

Когда комариные укусы у человека, кровь которого заражена плазмодием, паразит меняет программу своего развития, чтобы заселить кишечник своего нового хозяина. После дальнейшего периода размножения Plasmodium возвращается в слюнные железы комара, готовый заразить нового человека.

Неизвестные каналы связи

От тепла эритроцита до глубины кишечника комара через печень, как Plasmodium воспринимает изменения в окружающей среде, чтобы изменить программу своего развития? «Понимание этого очень специфического биологического механизма — важный шаг на пути к борьбе с паразитом», — объясняет Матье Броше, доцент кафедры микробиологии и молекулярной медицины медицинского факультета UNIGE, руководивший этим проектом. «На каждом этапе своего жизненного цикла паразит должен логически улавливать сигналы, которые позволяют ему правильно реагировать, но какие именно и как?»

Есть маленькие молекулы отсутствует в крови, но присутствует у комара, которого паразит может обнаружить. «Начиная с этого единственного известного элемента, мы идентифицировали датчик, который позволяет паразиту обнаруживать присутствие этих молекул, когда его проглатывает комар», — объясняют Ронья Кюнель и Эмма Ганга, доктор философии. студенты лаборатории Матье Броше и первые авторы этого исследования. «Этот датчик состоит из пяти белков. В его отсутствие паразит не осознает, что он перешел из кровотока к комару, и поэтому не может продолжать свое развитие».

Удивительно, но этот сенсор присутствует и на других стадиях жизненного цикла паразита, особенно когда паразит должен покинуть эритроцит. «Тогда мы наблюдаем точно такой же механизм: без этого датчика Plasmodium оказывается в ловушке в красных кровяных тельцах и не может продолжать свой инфекционный цикл». Однако ученые не идентифицировали человеческие молекулы, обнаруженные паразитом; их идентификация может обеспечить лучшее понимание того, как волны лихорадки вызываются Plasmodium.

белковый комплекс обнаруженный здесь отсутствует у человека, но встречается у всего семейства апикомплексановых паразитов, к которому относится Plasmodium, а также у Toxoplasma, возбудителя токсоплазмоза. Идентифицировав этот датчик, ученые теперь могут представить, как шифровать сигналы, воспринимаемые паразитом на разных стадиях его развития, тем самым дезориентируя его и блокируя его размножение и передачу.