Паразитите от малария губят хватката си - лекарство; Хранене - FAZ
Все още не е изяснено подробно как патогените на маларията успяват да атакуват червените кръвни клетки на хората и по този начин да предизвикат опасното инфекциозно заболяване. Чрез внимателен анализ на контактните структури между паразита и неговите клетки гостоприемници, американските учени сега са малко по-близо до разрешаването на загадката.
Надяваме се, че техните открития ще доведат до нови начини за борба с тази широко разпространена болест, от която всяка година умират около два милиона души, предимно малки деца. Когато комарите Anopheles предават на хората чрез ухапване най-често срещания патоген на маларията, Plasmodium falciparum, тези паразити първо достигат до черния дроб чрез кръвния поток. Въпреки че се размножават енергично в чернодробните клетки, те не представляват непосредствена опасност за хората.
Ако са засегнати еритроцитите, това става критично
Дори опакованите клетки да се спукат и да излеят товара си в кръвта, заразеното лице не се разболява. Но веднага щом плазмодиите проникнат в червените кръвни клетки, размножат се в тях и унищожат клетките, маларията приема своя заплашителен ход. Циклично повтарящите се пристъпи на треска, силна умора, анемия и други симптоми са характерните признаци на заболяването.
Само заразяването на еритроцитите е решителната стъпка, която води до малария. Ето защо не е изненадващо, че учените са правили многобройни опити през последните години да предотвратят проникването на плазмодиите в еритроцитите. Те обаче не получиха огромен успех. По-скоро се оказа, че патогените, на които е бил блокиран достъпът до чернодробни клетки или червени кръвни клетки, например чрез имунизация, просто са използвали различен път.
Молекулярната архитектура проправя пътя за паразитите
Изследователи, водени от Leemor Joshua-Tor от лабораторията Cold Spring в Ню Йорк, сега са изследвали точките за контакт между паразитите и червените кръвни клетки с толкова подробности, че са се появили най-фините атомни детайли. Те се концентрираха върху структурата на плазмодиите, която може да осъществи контакт с най-важния структурен елемент на черупката на еритроцитите. Протеинът, известен като EBA-175, се комбинира с протеин на мембраната на еритроцитите, гликофорин А. Той е снабден с множество остатъци от захар, които завършват с невраминова киселина.
Както обясняват изследователите в списание „Cell“ (том 122, стр. 183), контактната структура на плазмодиите работи в двойна опаковка. Две идентични структури, като че ли се ръкуват и едва след това образуват молекулярна архитектура, която точно отговаря на структурата на еритроцитите в няколко области и по този начин изглажда пътя за паразита в целевата клетка. Очевидно образуването на двойки, димеризацията, се осъществява до момента, в който протеиновият комплекс се прикачи към много специфични захарни структури от страна на еритроцитите.
Патогените от чернодробните клетки оцеляват само за кратко
От своите открития изследователите заключават, че инвазията на патогена в еритроцитите може да бъде предотвратена чрез нарушаване на сдвояването между паразит и клетка гостоприемник с точна точност. Ако те променят структурата на двойния пакет на паразита чрез мутация, той всъщност вече не е в състояние да се комбинира с червените кръвни клетки. Този резултат напълни учените с нов оптимизъм, че маларията може да бъде преодоляна по-конкретно от преди. Сега искате да потърсите малки молекули като пептиди или подходящи антитела, които предотвратяват образуването на двойки в контактната структура на паразита и блокират проникването на патогена в еритроцитите.
Патогенът на маларията има много варианти на контактната структура, която сега е била внимателно изследвана за първи път, но изглежда, че всички те имат по същество еднаква свързваща архитектура и могат да бъдат блокирани по подобен начин. Дори ако не всички паразити, освободени от черния дроб, са възпрепятствани да проникнат в червените кръвни клетки, ефектът може да бъде драматичен, казва Андрю Уотърс от Университета в Лайден („Клетка“, том 122, стр. 149). Тъй като формите на патогена на маларията, освободени от чернодробните клетки, оцеляват само за кратко в кръвта. Ако не намерят веднага новото си местообитание, те умират и вече не могат да причинят малария.
Обръщане към другите Контактна структура обратно
Въпреки целия оптимизъм, трябва да се помни, че патогенът на маларията с разнообразните си стратегии за оцеляване все още може да съхрани някои изненади. Очевидно десетки различни повърхностни варианти на плазмодия имат една и съща свързваща архитектура, чрез която патогенът вече може да бъде ударен като на ахилесова пета. Но паразитът има и други видове контактни структури, чрез които също може да се вкара контрабанда в червените кръвни клетки. Изследвания на Джанин Стъбс от Института за медицински изследвания „Уолтър и Елиза Хол“ в Мелбърн в списание „Science“ (том 309, стр. 1384) показват, че Plasmodium falciparum може да избира между различни контактни структури.
Ако паразитите се сблъскат с червени кръвни клетки, в които остатъците от невраминова киселина в рецепторите са загубени, те използват друга контактна молекула, протеина PfRh4, вместо протеина EBA-175. С помощта на този протеин плазмодията вече може да атакува и еритроцитите, в които липсва компонентът на невраминова киселина. Ако е необходимо обаче, те се връщат към другата контактна структура. Тази стратегия увеличава шансовете Ви винаги да намерите подходяща клетка гостоприемник. Това обаче затруднява намирането на ваксина, която блокира проникването на патогените в еритроцитите.