A malária paraziták eltérítik az immunrendszert azáltal, hogy lebontják a kulcsgéneket

A malária paraziták eltérítik az immunrendszert azáltal, hogy lebontják a kulcsgéneket

A Weill Cornell Medicine kutatói felfedezték, hogy egy szúnyogcsípés útján maláriát okozó parazita hogyan rejtőzhet el a szervezet immunrendszere elől, néha évekig. Kiderült, hogy a parazita, a Plasmodium falciparum képes kikapcsolni egy kulcsfontosságú génkészletet, és „immunológiailag láthatatlanná” teheti magát.

"Ez a felfedezés egy újabb rejtvénydarabot jelent, hogy miért volt olyan nehéz felszámolni a maláriát" - mondta Dr. Francesca Florini, a Weill Cornell Medicine mikrobiológiai és immunológiai kutatója, a tanulmány társvezetője. A malária évente 300-500 millió embert fertőz meg, ami közel 600 000 ember halálát okozza világszerte.

A Nature Microbiology folyóiratban május 16-án közzétett preklinikai eredmények azt mutatják, hogy azokban a régiókban, ahol a malária endémiás, a tünetmentes felnőtteknél valószínűleg kimutathatatlan paraziták találhatók, amelyeket a szúnyogok felszedhetnek és továbbíthatnak a következő személynek, akit megharapnak.

A jelenlegi maláriaellenes kampányok a tüneteket mutató emberek, általában gyermekek kezelésére összpontosítanak. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy figyelembe kell vennünk azokat a tünetmentes felnőtteket, akik potenciálisan fertőző parazitákat hordozhatnak – ami azt jelenti, hogy a malária eltávolítása egy földrajzi régióból a vártnál bonyolultabb lesz. "

Dr. Kirk Deitsch, a Weill Cornell Medicine mikrobiológia és immunológia professzora, a cikk vezető szerzője

Az elimináció elkerülése

Az emberi szervezetbe kerülve a parazita bejut a vörösvérsejtekbe, hogy szaporodjon – de kerülnie kell az immunrendszer figyelmeztetését vagy a lép általi eltávolítását, amely kiszűri a hibás vérsejteket. A potenciális veszélyek elkerülésére szolgáló megoldás egy körülbelül 60 génből álló csomagtól, az úgynevezett vartól függ. Mindegyik Var gén egy fehérjét kódol, amely a vörösvértestek felszínéhez tud kapcsolódni.

Amikor a parazita bekapcsolja az egyik VAR-gént, a kiálló fehérje lehetővé teszi, hogy a vörösvértest az érfalhoz tapadjon, és lehetővé teszi, hogy a sejt – és a benne élő paraziták – elkerüljék a léphez való eljutást. Az egyetlen probléma ezzel a stratégiával az, hogy az immunrendszer körülbelül egy héten belül képes olyan antitesteket termelni, amelyek felismerik a ragadós fehérjét. Ennek az immunellentámadásnak a megkerülésére a parazita kizárja ezt a vargént, és egy másikat expresszál a gyűjteményéből, elkerülve ezzel a fertőzés kimutatását és meghosszabbítását.

„A paradigma az volt, hogy a parazitának szigorú, egymást kizáró expressziós mechanizmusa van, ami azt jelenti, hogy egyszerre mindig csak egy Var gént fejez ki” – mondta Dr. German. De mi történik azután, hogy a parazita átfut az egész készleten? A korábban használt reaktiválás gyors immunizálást váltana ki. A krónikus maláriafertőzés azonban egy évtizedig vagy tovább is fennállhat.

Ennek a rejtélynek a megoldására Dr. Florini és Joseph Visone végzős hallgató egysejtű szekvenálási technológiákat használt annak felmérésére, hogy az egyes paraziták hogyan kezelik a Var génexpressziót. Azt találták, hogy míg sokan egyszerre csak egy var gént kapcsolnak be, egyesek kettőt vagy hármat, míg mások egyet sem.

Bezárás, elrejtés

A néhány VAR gént expresszáló parazitákat valószínűleg elkapták az egyik és a másik közötti váltásban. „Van egy átmeneti fázis, amelyben mindkét gén be van kapcsolva, és történetesen megragadjuk a váltás pillanatát” – magyarázta Dr. German.

De meglepetés volt, hogy a lopakodó paraziták leállították az összes VAR-génüket. „Ezt a „null állapotot”, amelyben a paraziták alig vagy egyáltalán nem expresszálják a VAR-gént, lehetetlen lett volna populáció-alapú vizsgálatokkal azonosítani” – mondta Dr. Florini. „Új aspektusát emeli ki annak, hogy a malária hogyan kerüli el az immunrendszerünk általi észlelést.”

A Var gén expressziója nélkül azonban a paraziták elveszítik azt a képességüket is, hogy megtapadjanak az érfalakon. Tehát hogyan kerülhetik el a lép szűrőrendszerét? "Azt gyanítjuk, hogy a csontvelőben vagy a lép közepén csoportosuló, nem keringő vörösvértestek tágítható zsebében rejtőznek" - mondta Dr. German. "Ha egy vörösvértest 24 órán át ott tud ülni, az elég hosszú ahhoz, hogy a parazita befejezze életciklusát."

Dr. Deitsch terepkutatást tervez Nyugat-Afrikában, hogy megtalálja ezeket a rejtett anatómiai tározókat. Úgy találják – és megtanulják, hogy a maláriaparaziták hogyan használják ki ezt az újonnan felfedezett menekülési mechanizmust – új stratégiákat kínálhatnak a krónikus maláriafertőzések problémájának kezelésére.

Ezt a munkát a National Institutes of Health (AI 52390, AI 99327 és egy F31 predoktori ösztöndíj F31AI164897), a svájci NSF (Early Postdoc. Mobility Grant P2bep3_191777) és a William Randolph Hearst Foundation F3971644 támogatta.

Források: