Малярийные паразиты прячутся среди людей, когда не сезон комаров | Советы девушкам

Малярийные паразиты выживают в засушливый сезон без комаров, молча ожидая в людях возобновления сезона дождей, который приносит с собой комаров. Новое исследование, проведенное международной группой, в которую входят ученые из Пенсильванского университета, помогает объяснить, как паразит Plasmodium falciparum выживает после нарушения своего жизненного цикла, который требует развития в среде хозяина-комара для передачи между людьми. Статья с описанием исследования появится 26 октября в журнале Nature Medicine .

«Одна из величайших загадок в изучении малярии, – сказал Мануэль Ллинас, профессор биохимии, молекулярной биологии и химии Университета Пенсильвании и автор статьи, – это понимание того, как малярийные паразиты выживают в течение засушливого сезона, когда комары не передаются. между людьми “.

Малярийные паразиты, от которых страдают сотни миллионов людей во всем мире и ежегодно убивают почти 300 000 детей в Африке, распространяются среди людей через укусы инфицированных комаров. Однако во многих районах земного шара, где малярия носит эндемический характер, экстремально засушливый сезон уничтожает все места размножения комаров, так что комары исчезают и передача малярии прекращается на несколько месяцев каждый год. В этих регионах бессимптомных людей, инфицированных паразитом, можно встретить круглый год, но случаи появления симптомов малярии резко возрастают, когда комары присутствуют, а затем снова исчезают в засушливый сезон. Случаи возобновляются в следующем сезоне дождей, когда комары возвращаются и цикл начинается снова.

Исследовательскую группу возглавляла Сильвия Португалия из университетской больницы Гейдельберга. Члены ее лаборатории посетили Мали, работая с группой Бубакара Траоре из Университета наук, методов и технологий Бамако, Мали, чтобы проследить за почти 600 малийцами в возрасте от трех месяцев до 45 лет в течение нескольких циклов ежегодных засушливых и влажных сезонов. . Сравнивая образцы крови людей, являющихся носителями малярийных паразитов, с неинфицированными людьми, они определили, что паразиты в засушливый сезон не вызывают иммунитет хозяина.

По словам исследователей, малярийные паразиты сохраняются внутри людей в засушливые месяцы на низких уровнях, которые не подвергают риску здоровье хозяина, гарантируя их выживание до следующего сезона дождей, когда передача паразитов может возобновиться. Отличительной чертой малярийного паразита является то, что он может исчезать из кровообращения , прилипая к стенке кровеносных сосудов по мере роста паразита внутри эритроцитов . Эта адгезия к кровеносному сосуду помогает паразиту избежать выведения, когда эритроциты обычно проходят через селезенку, которая очищает старые, поврежденные или инфицированные эритроциты.

Хотя малярийные паразиты продолжают размножаться внутри красных кровяных телец круглый год, в сухой сезон инфицированные клетки менее липкие и дольше циркулируют по телу во время цикла репликации паразита. Более длительное время циркуляции делает их более восприимчивыми к удалению селезенкой человека, что снижает количество паразитов у инфицированных людей.

Малярия в влажное и засушливое время года. Вверху: гистограмма частоты случаев малярии в течение одного года, показывающая снижение числа случаев заболевания людей в засушливый сезон. В центре: вид на Бамако в сезон дождей и засухи, в сухой сезон места размножения комаров исчезают, и передача паразита малярии прекращается на несколько месяцев. Внизу: Plasmodium falciparum, малярийный паразит, окрашенный Гимзой на толстых мазках крови от случая малярии во влажный сезон (слева) и бессимптомной инфекции в конце сухого сезона (справа), демонстрируя снижение паразитарной нагрузки в бессимптомном образце. Предоставлено: Португальская лаборатория.
Используя паразитов, собранных в течение года, исследователи попытались ответить на несколько вопросов: были ли паразиты, сохраняющиеся в сухой сезон, генетически разными? Как был расшифрован геном паразита? Насколько быстро и эффективно репликация произошла в организме человека-хозяина? Как были затронуты циркулирующие метаболиты хозяина? Насколько хорошо паразиты избежали фильтра, подобного селезенке? И какие молекулы клея могут способствовать возникновению различий?

«С помощью обширной группы экспертов во многих из этих областей, – сказала Португалия, – мы смогли показать, что паразиты, собранные в сухой сезон, выглядят очень разными, но большинство этих различий было вызвано менее эффективной адгезией инфицированных клеток. в сосудистую сеть, что приводит к более развитым паразитам, присутствующим в кровообращении в сухой сезон, а также к более эффективному удалению инфицированных клеток селезенкой ».

Команда штата Пенсильвания использовала метаболомику на основе масс-спектрометрии для выявления различий в сыворотке крови человека от инфицированных людей как в засушливый, так и в дождливый сезон.

«Наша команда хотела выяснить, есть ли какие-либо различия в метаболизме у людей, инфицированных малярийным паразитом, в разное время года, когда комаров много или нет», – сказал Ллинас. «Какие, если таковые имеются, метаболические изменения могут повлиять на паразитов, чтобы они оставались незамеченными в организме человека до следующего сезона дождей, когда комары вернутся и передача возобновится».

Хотя анализ четко выявил разделение между человеческими метаболитами, собранными в сухой сезон и в сезон дождей, размер выборки был слишком мал, чтобы определить конкретные метаболиты, которые могут увеличить время циркуляции, необходимое для поддержания низкой нагрузки паразитов.

«Наши коллективные результаты очень впечатляющие, потому что они предполагают, что существуют как человеческие, так и паразитарные адаптации во время засушливого сезона, когда люди не подвергаются воздействию комаров», – сказал Ллинас. «Возникает соблазн предположить, что во время сезона дождей укус комара изменяет развитие паразита в организме человека-хозяина, способствуя усилению развития и передачи комарам . Как это может происходить, остается загадкой, и еще предстоит определить».

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

2 × два =