Malārijas parazīti nolaupa imūnsistēmu, sadalot galvenos gēnus

Malārijas parazīti nolaupa imūnsistēmu, sadalot galvenos gēnus

Weill Cornell Medicine pētnieki ir atklājuši, kā parazīts, kas izraisa malāriju, pārnēsājot ar moskītu kodumu, var paslēpties no ķermeņa imūnsistēmas, dažreiz gadiem ilgi. Izrādās, ka parazīts Plasmodium falciparum var izslēgt galveno gēnu kopu un padarīt sevi "imunoloģiski neredzamu".

"Šis atklājums sniedz vēl vienu mīklas daļu par to, kāpēc malāriju ir bijis tik grūti izskaust," sacīja Dr. Frančeska Florini, Weill Cornell Medicine mikrobioloģijas un imunoloģijas pētniece, kura bija pētījuma līdzdalībniece. Malārija katru gadu inficē 300-500 miljonus cilvēku, kā rezultātā visā pasaulē mirst gandrīz 600 000 cilvēku.

Preklīniskie rezultāti, kas publicēti 16. maijā žurnālā Nature Microbiology, liecina, ka reģionos, kur malārija ir endēmiska, pieaugušajiem bez simptomiem, visticamāk, ir nenosakāmi parazīti, kurus odi var uztvert un nodot nākamajai personai, kuru viņi sakož.

Pašreizējās malārijas kontroles kampaņas koncentrējas uz tādu cilvēku, parasti bērnu, ārstēšanu, kuriem ir simptomi. Šie rezultāti liecina, ka mums jāņem vērā asimptomātiski pieaugušie, kuri potenciāli var pārnēsāt transmisīvos parazītus, kas nozīmē, ka malārijas likvidēšana no ģeogrāfiskā reģiona būs sarežģītāka, nekā gaidīts. "

Dr. Kirk Deitsch, Weill Cornell Medicine mikrobioloģijas un imunoloģijas profesors, dokumenta vecākais autors

Izvairīšanās no likvidēšanas

Nokļūstot cilvēka ķermenī, parazīts nokļūst sarkanajās asins šūnās, lai vairotos, taču tam ir jāizvairās no imūnsistēmas brīdināšanas vai liesas izvadīšanas, kas filtrē bojātās asins šūnas. Tās risinājums, lai izvairītos no šīm iespējamām briesmām, ir atkarīgs no aptuveni 60 gēnu komplekta, ko sauc par var. Katrs Var gēns kodē proteīnu, kas var pievienoties sarkano asins šūnu virsmai.

Kad parazīts ieslēdz kādu no šiem VAR gēniem, izvirzītais proteīns ļauj sarkanajām šūnām pielipt pie asinsvadu sieniņas un ļauj šūnai – un tajā esošajiem parazītiem – izvairīties no nokļūšanas liesā. Vienīgā šīs stratēģijas problēma ir tā, ka imūnsistēma aptuveni nedēļas laikā var ražot antivielas, kas atpazīst lipīgo proteīnu. Lai apietu šo imūno pretuzbrukumu, parazīts izslēdz šo var gēnu un ekspresē citu no savas kolekcijas, tādējādi izvairoties no infekcijas atklāšanas un pagarināšanas.

"Paradigma bija tāda, ka parazītam ir stingrs, savstarpēji izslēdzošs ekspresijas mehānisms, kas nozīmē, ka tas vienmēr ekspresē vienu un tikai vienu Var gēnu vienlaikus," sacīja Dr. Germans. Bet kas notiek pēc tam, kad parazīts izskrien cauri visam komplektam? Iepriekš lietotas atkārtotas aktivizēšana izraisītu ātru imunizāciju. Tomēr hroniska malārijas infekcija var saglabāties desmit gadus vai ilgāk.

Lai atrisinātu šo noslēpumu, Dr. Florini un absolvents Džozefs Visone izmantoja vienas šūnas sekvencēšanas tehnoloģijas, lai novērtētu, kā atsevišķi parazīti pārvalda Var gēna ekspresiju. Viņi atklāja, ka, lai gan daudzi vienlaikus ieslēdz tikai vienu var gēnu, daži ieslēdz divus vai trīs, bet citi neizpauž nevienu.

Aizvērt, paslēpt

Parazīti, kas izteica dažus VAR gēnus, iespējams, tika pieķerti, pārejot no viena uz otru. "Ir pārejoša fāze, kurā tiek ieslēgti abi gēni, un mēs nejauši uztveram pārslēgšanas brīdi," paskaidroja Dr. Germans.

Taču slēptie parazīti, kas izslēdza visus savus VAR gēnus, bija pārsteigums. "Šo "nulles stāvokli", kurā parazītiem ir maza vai vispār nav VAR gēna ekspresijas, nebūtu bijis iespējams identificēt, izmantojot populācijas testus," sacīja Dr. Florini. "Tas izceļ jaunu aspektu, kā malārija izvairās no mūsu imūnsistēmas atklāšanas."

Tomēr bez Var gēna ekspresijas parazīti zaudē arī spēju pieķerties asinsvadu sieniņām. Tātad, kā viņi izvairās no liesas filtrēšanas sistēmas? "Mums ir aizdomas, ka tie slēpjas kaulu smadzenēs vai paplašināmā necirkulējošo sarkano šūnu kabatā, kas sagrupētas liesas vidū," sacīja Dr Germans. "Ja sarkanās šūnas var tur sēdēt 24 stundas, tas ir pietiekami ilgs laiks, lai parazīts varētu pabeigt savu dzīves ciklu."

Dr Deitsch plāno veikt lauka pētījumus Rietumāfrikā, lai atrastu šos slēptos anatomiskos rezervuārus. Viņi atklāj un uzzina, kā malārijas parazīti izmanto šo jaunatklāto evakuācijas izdalīšanās mehānismu, var nodrošināt jaunas stratēģijas hronisku malārijas infekciju problēmas ārstēšanai.

Šo darbu atbalstīja Nacionālie veselības institūti (AI 52390, AI 99327 un F31 pirmsdoktorantūras stipendija F31AI164897), Šveices NSF (Early Postdoc. Mobility Grant P2bep3_191777) un Viljama Rendolfa Hērsta fonds F397164.

Avoti: