Paraziții malariei deturnează sistemul imunitar prin descompunerea genelor cheie

Paraziții malariei deturnează sistemul imunitar prin descompunerea genelor cheie

Cercetătorii de la Weill Cornell Medicine au descoperit cum un parazit care provoacă malaria atunci când este transmis printr-o mușcătură de țânțar se poate ascunde de sistemul imunitar al organismului, uneori de ani de zile. Se dovedește că parazitul, Plasmodium falciparum, poate opri un set cheie de gene și se poate face „invizibil din punct de vedere imunologic”.

„Această descoperire oferă o altă piesă a puzzle-ului cu privire la motivul pentru care malaria a fost atât de dificil de eradicat”, a spus dr. Francesca Florini, cercetător în microbiologie și imunologie la Weill Cornell Medicine, care a condus studiul. Malaria infectează 300-500 de milioane de oameni anual, ducând la aproape 600.000 de decese în întreaga lume.

Rezultatele preclinice, publicate pe 16 mai în Nature Microbiology, arată că, în regiunile în care malaria este endemică, adulții asimptomatici au probabil paraziți nedetectabili pe care țânțarii îi pot prelua și transmite următoarei persoane pe care o mușcă.

Campaniile actuale de control al malariei se concentrează pe tratarea persoanelor, de obicei copii, care prezintă simptome. Aceste rezultate sugerează că trebuie să luăm în considerare adulții asimptomatici care pot fi purtători de paraziți transmisibili - ceea ce înseamnă că eliminarea malariei dintr-o regiune geografică va fi mai complicată decât se aștepta. „

Dr. Kirk Deitsch, profesor de microbiologie și imunologie la Weill Cornell Medicine, autorul principal al lucrării

Evitarea eliminării

Odată ajuns în corpul uman, parazitul pătrunde în celulele roșii din sânge pentru a se reproduce - dar trebuie să evite să alerteze sistemul imunitar sau să fie îndepărtat de splină, care filtrează celulele sanguine defecte. Soluția sa pentru a scăpa de aceste pericole potențiale depinde de o suită de aproximativ 60 de gene numită var. Fiecare genă Var codifică o proteină care se poate atașa la suprafața celulelor roșii din sânge.

Când parazitul activează una dintre aceste gene VAR, proteina proeminentă permite celulelor roșii să se lipească de peretele vaselor de sânge și permite celulei - și paraziților săi rezidenți - să evite o călătorie la splină. Singura problemă cu această strategie este că sistemul imunitar poate produce anticorpi care recunosc proteina lipicioasă în aproximativ o săptămână. Pentru a evita acest contraatac imunitar, parazitul exclude această genă var și exprimă o alta din colecția sa, evitând astfel detectarea și prelungirea infecției.

Parazitul a fost ca parazitul are un mecanism de expresie strict, mutual exclusiv, ceea ce inseamna ca isi exprima intotdeauna o singura gena Var la un moment dat, a spus dr. German. Dar ce se întâmplă după ce parazitul străbate întregul set? Reactivarea unuia folosit anterior ar declanșa imunizarea rapidă. Cu toate acestea, o infecție cronică cu malarie poate persista timp de un deceniu sau mai mult.

Pentru a rezolva acest mister, dr. Florini și studentul absolvent Joseph Visone au folosit tehnologii de secvențiere cu o singură celulă pentru a evalua modul în care paraziții individuali gestionează expresia genei Var. Ei au descoperit că, în timp ce mulți activează doar o singură genă var la un moment dat, unii activează două sau trei, în timp ce alții nu exprimă deloc.

Închide, ascunde

Paraziții care exprimau câteva gene VAR au fost probabil prinși în acțiunea de a comuta între una și alta. „Există o fază tranzitorie în care ambele gene sunt pornite și se întâmplă să surprindem momentul comutării”, a explicat dr. German.

Dar paraziții ascunși care își închideau toate genele VAR au fost o surpriză. „Această „stare nulă”, în care paraziții au o expresie mică sau deloc a genei VAR, ar fi fost imposibil de identificat folosind teste bazate pe populație”, a spus dr. Florini. „Evidențiază un nou aspect al modului în care malaria evită detectarea de către sistemul nostru imunitar.”

Cu toate acestea, fără expresia genei Var, paraziții își pierd și capacitatea de a se agăța de pereții vaselor de sânge. Deci, cum evită sistemul de filtrare al splinei? „Bănuim că se ascund în măduva osoasă sau într-un buzunar extensibil de celule roșii necirculante grupate în mijlocul splinei”, a spus dr. German. „Dacă un globule roșu poate sta acolo timp de 24 de ore, este suficient de lung pentru ca parazitul să își finalizeze ciclul de viață.”

Dr. Deitsch intenționează să efectueze cercetări de teren în Africa de Vest pentru a localiza aceste rezervoare anatomice ascunse. Ei au descoperit – și a afla cum paraziții malariei exploatează acest mecanism de excreție de evadare recent descoperit – ar putea oferi noi strategii pentru tratarea problemei infecțiilor cronice cu malarie.

Această lucrare a fost susținută de National Institutes of Health (AI 52390, AI 99327 și o bursă predoctorală F31 F31AI164897), Swiss NSF (Early Postdoc. Mobility Grant P2bep3_191777) și William Randolph Hearst Foundation F31AI1648.

Surse: