Тропическа треска Пет въпроса за маларията - спектър на науката
Тропическа треска: пет въпроса за маларията
Можете ли да отидете на почивка в Африка или Югоизточна Азия, без да се страхувате от малария? Разбира се, има лекарства срещу него, мислят мнозина. Но патогените стават все по-устойчиви. Какво означава това за хората в районите с малария, за почиващите - а също и за нас в Европа?
Защо има все повече и повече резистентни патогени?
Едноклетъчният патоген на маларията Plasmodium falciparum е научил много. Той събира промени в генома си, които го правят все по-малко податлив на лекарства срещу тропическата болест. Например щамът KEL1/PLA1 има поне два вида мутации в своя репертоар, които го правят нечувствителен към веществата дихидроартемизинин и пиперахин. Резистентният зародиш се появява за първи път в Западна Камбоджа, точно през същата година, когато комбинацията от двете активни съставки е избрана там като средство за избор срещу малария. Тъй като тези лекарства вече не могат да му навредят, щамът се разпространява бързо и измества други нерезистентни щамове на Plasmodium falciparum. В генома на някои потомци на KEL1/PLA1 са приложени и други мутации в трети ген. Те очевидно правят паразита още по-устойчив и го улесняват да се разпространи в съседните страни.
Днес в някои региони на Югоизточна Азия над 80% от циркулиращите щамове са устойчиви на дихидроартемизинин и пиперакин. Това е резултат от мащабно проучване, при което изследователски екип, ръководен от Оливо Миото от университета Махидол в Банкок, изследва проби от пациенти с малария от 2007 до 2018 г. Стойностите са крайни, но цялостната картина също е плашеща: През последните години конвенционалните активни съставки не успяха да излекуват почти половината от всички пациенти в Камбоджа, Тайланд и Виетнам. Изследователите се опасяват, че устойчивите паразити могат да се разпространят и извън Югоизточна Азия - например в Африка, където има най-много случаи на малария по света.
„Дихидроартемизининът и пиперакинът всъщност са жалка комбинация“, казва Бенджамин Мордмюлер от университета „Еберхард Карлс“ в Тюбинген. Ако патогенът е развил резистентност към бързодействащото производно на артемизинин, вероятността от резистентност към пиперахин също се увеличава. Докато дихидроартемизининът образува свободни радикали и по този начин се бори с патогена на маларията бързо, но в краткосрочен план, пиперакинът е по-малко специфичен, но по-дългосрочен. Шестопръстената молекула „трови“ паразита, като му пречи да разгради вредните метаболитни продукти. Заедно лекарствата бързо поставят паразита на колене.
„Дихидроартемизининът и пиперакинът всъщност са жалка комбинация“ (Бенджамин Мордмюлер, тропическа медицина в университета „Еберхард Карлс“ в Тюбинген)
Ако обаче последният е маскирал своите протеини - чрез промени в генетичния план - по такъв начин, че активната съставка дихидроартемизинин вече да не ги разпознава, може да отнеме много време, докато пиперакинът сам го убие. Патогени като щама KEL1/PLA1 правят още по-малко токсичните продукти на разпадане, които се появяват, когато паразитът атакува нашите кръвни клетки. Тъй като благодарение на определени мутации, той има особено ефективен метаболизъм. Или просто може да транспортира тромавия пипераквин обратно навън с помощта на специален транспортьор. В случай на особено упорити производни на KEL1/PLA1, генът на този транспортен протеин също се променя - и очевидно работи по-добре. Но това не е причина за паника, защото сега има по-добри алтернативи и по-ефективни комбинации от вещества, казва Мордмюлер.
Проблемът с бедността е маларията?
Описанието на маларията като тропическа болест прави така, сякаш трябва да отидете в джунглата, за да се заразите. Всъщност половината от световното население живее в райони с малария. Към нея принадлежат над 100 държави, особено многолюдни страни в Африка, Азия и Латинска Америка. Вярно е, че броят на инфекциите и смъртните случаи е намалял значително през последните няколко десетилетия. През последните три години обаче не е постигнат значителен напредък в намаляването на случаите на малария в световен мащаб, пише Частният тропически институт Dr. Гонтард, позовавайки се на цифрите, които Световната здравна организация (СЗО) обяви в своя „Доклад за световната малария“ за 2018 г.
Причината: Болните хора често не могат да си позволят лекарствата, от които се нуждаят. Патогените в Африка например са устойчиви на евтини традиционни антималарийни средства като хлорохин от 80-те години на миналия век. Появата на резистентност не означава, че болестта не може да бъде излекувана, обяснява специалистът по тропическа медицина Мордмюлер. „Ако бъде разпозната навреме, всяка малария може да бъде лекувана - това по същество е по-скоро икономически, отколкото биологичен проблем“, казва той.
През 2017 г. почти 90 процента от над 200 милиона случая на малария са възникнали в африканските страни. Повечето смъртни случаи се случват в райони, където населението няма достъп до медицинска помощ, казва Мордмюлер. Той е професор в Института по тропическа медицина и координира изследвания на маларията, които се провеждат с помощта на партньорски институции в африканските страни като Габон, но също и в Югоизточна Азия. „Маларията е болест, при която здравната система и икономическото състояние на дадена държава играят основна роля“, каза Мордмюлер.
СЗО се опитва да подкрепи засегнатите страни в борбата с тропическата болест. Още през 2016 г. организацията идентифицира 21 държави, които според нея могат да успеят да премахнат болестта до 2020 г. За 2018 г. седем държави не съобщават за повече случаи на малария, включително Иран, Китай и Малайзия.В настоящия си доклад за състоянието СЗО отчита „добър напредък“. Но тя иска още повече: До края на 2030 г. се очаква глобалните случаи на малария и смъртността да намалят с поне 90 процента.
„Маларията всъщност е по-скоро икономически, отколкото биологичен проблем“ (Бенджамин Мордмюлер, специалист по тропическа медицина в университета „Еберхард Карлс“ в Тюбинген)
Стратегиите и лекарствата, които здравната организация осигурява за това, се заплащат главно от международно финансиране и правителства. Докато засегнатите страни допринасят по-малко от една трета от средствата, само САЩ осигуряват лъвския дял: през 2017 г. той беше повече от милиард долара. Но дори и да остане такъв, средствата няма да бъдат достатъчни за постигане на дългосрочните цели на СЗО . От 2020 г. за това ще й трябват поне 6,6 милиарда долара годишно - това е повече от два пъти повече, отколкото има в момента. За да изкорени тропическата болест, доколкото е възможно, всеки - поне тези, които имат пари - ще трябва да рови по-дълбоко в джоба си.
Болестта може да се разпространи и в Германия?
Не се среща само в тропиците и субтропиците - маларията вече е била родом от Европа: До началото на 20-ти век имаше многократни огнища на треска. Бреговете, блатата и блатата са били популярни места за размножаване на комара Anopheles, който предава болестта на хората. Дренажът и изправянето на реките ограбиха насекомите от местообитанието им и до голяма степен задържаха болестта. След Втората световна война обаче нова вълна от малария се преобръща над Германия - предизвикана от заразени завръщащи се от войната и унищожени райони, които предлагат на комарите ново жилищно пространство. Едва през 1974 г. маларията е официално обявена за унищожена в Европа.
Комарът Anopheles инжектира паразита в човешката кожа под формата на спорозоит. Той мигрира от кръвта в чернодробните клетки и се размножава там безполово. Потомството (мерозоитите) навлиза в кръвта и заразява червените кръвни клетки. Там се провежда допълнителен кръг на умножение. По-нататък възникват мерозоитите, но също и половите форми на паразити - така наречените гаметоцити. Когато червените кръвни клетки се спукат, мерозоитите и гаметоцитите отново навлизат в кръвта. Мерозоитите отново заразяват червените кръвни клетки. С кръвното брашно комарът Anopheles поглъща гаметоцитите, които се развиват в зрели гамети в червата. Женските и мъжките гамети в крайна сметка се размножават по полов път и произвеждат спорозоити, които се натрупват в слюнчените жлези на комара и чакат да намерят следващия си приемник.
Поради топлия климат обаче комарът Anopheles се разпространява отново. Теоретично тя може да предава не само по-леката малария tertiana, която преди е била широко разпространена в тази страна, но и тежката малапична тропика. В тропиците Anopheles gambiae и подобни видове комари, както и Anopheles funestus вършат тази работа. За тях по нашите географски ширини е (все още) твърде студено - точно като патогена Plasmodium falciparum.
Но пътуващите и имигрантите могат да носят със себе си тропическите микроби - а също и комарите. Според данни от института "Робърт Кох" около 500 до 600 души в тази страна са заболели от малария всяка година през последните години. Повечето от тях са заразени с тропическата болест в Африка, Азия или Южна Америка. Въпреки това, хората рядко се заразяват, докато не са в самолета, на летище или в непосредствена близост до внесени заразни комари - тогава човек говори за „летищна малария“. Подобни случаи най-често се случват в южноевропейски страни като Гърция и Италия.
Ако комар Anopheles, роден в Германия, притеснява заразения летовник, би ли могъл да прехвърли зародиша и на други хора и комари? "Това може да се случи", казва Мордмюлер. Нашите комари обаче не са ефективни вектори за паразита Plasmodium falciparum. Той смята вероятността болестта да се разпространи в Европа и Германия за изключително ниска. Това ще изисква голям брой заразени хора. „Маларията е много лесна за диагностика и лечение“, обяснява той. В Германия заболяването подлежи на уведомление. Заразените хора веднага се третират като стационар - това прекъсва пътя на предаване.
В допълнение, при температури под 28 градуса по Целзий в комара, патогените се нуждаят от 12 до 18 дни, за да станат инфекциозни изобщо. Според предишни изчисления са необходими дори 56 дни при 18 градуса по Целзий. Нашите комари Anopheles не живеят толкова дълго - те обикновено умират след две до три седмици. Но климатичните промени са в полза на тропическите болести. При по-високи температури паразитът и комарите могат да се размножават по-добре.
Съвсем наскоро екип от изследователи, ръководен от Джесика Уейт от държавния университет в Пенсилвания, стигна до заключението, че дори по-ниските температури и по-фините промени от очакваното значително ускоряват развитието на паразита Plasmodium falciparum. В списание „Biology Letters” изследователите съобщават, че тропическият комар Anopheles може да има само 31 дни, за да се зарази при температура от 18 градуса по Целзий. Ако стане с пет градуса по-топло или ако температурата се колебае около тази стойност - доста често в течение на деня и нощта - според резултатите им трае само около 26 дни. Екипът на Уейт вижда милиони хора в риск. "В хода на изменението на климата инфекциозните комари също могат да прехвърлят паразита в по-високи региони от преди."
Мордмюлер и клетъчният биолог Тобиас Спилман от Института по тропическа медицина Бернхард Нохт обаче смятат разпространението на тропическия патоген в Германия за ниско.
Скоро нашите лекарства за пътуване вече няма да работят?
С профилактиката на маларията в багажа или дори в кръвта ви тропическата болест не може да ви навреди, смятат някои пътници. Но не могат ли патогените също да станат резистентни към тези лекарства? Да - и мнозина вече са.
Malarone, първият избор за нашия комплект за първа помощ, съдържа активните съставки atovaquone и proguanil. Тъй като патентната му защита изтече, лекарството вече не е толкова скъпо, но вероятно все още не е достъпно за най-засегнатите страни. Двете вещества действат по различни механизми, отколкото лекарствата, които се използват най-вече в Югоизточна Азия. Но едноточкова мутация е достатъчна, за да направи паразита нечувствителен към atovaquone.
Това звучи по-лошо, отколкото е, защото има и добри новини: Генетичната промяна означава също така, че зародишът вече не може да се предава от комари, според Мордмюлер. Мета-проучване през 2017 г. стигна до заключението, че комбинираната терапия на атовакуон и прогуанил е действала при 89 до 98 процента от случаите на малария. Така че очевидно относително безопасно нещо.
Мордмюлер се съгласява. Той и екипът му работят по модел на човешка инфекция за малария. Той иска да разработи методи, за да победи фебрилното заболяване възможно най-рано или дори да го предотврати предварително. В лабораторията си в Тюбинген той заразява здрави доброволци с отслабени патогени на маларията. Успоредно с това той им дава лекарства като маларон, които им позволяват да развият имунитет, без болестта да избухне. Първото проучване вече даде обещаващи резултати, съобщава Мордмюлер. В бъдеще изследователите искат да оптимизират режима на лечение и да разработят тип ваксинация.
Какво можете да направите, за да се предпазите от болестта, когато пътувате в чужбина?
Както при другите болести при пътуване, няма универсален безгрижен пакет срещу маларията. Независимо от това, експертите разработват подробни препоръки за профилактика на малария в популярни дестинации за пътуване всяка година. Тази година те ги публикуваха за първи път в специализираното списание »Flugmedizin Tropenmedizin Reisemedizin«. За пътувания до райони с висок риск от предаване (особено на юг от Сахара Африка), Германското общество за тропическа медицина и международно здраве обикновено препоръчва превенция с лекарства против малария. Дали това трябва да се предприеме преди началото на пътуването или да се носи само като предпазна мярка и да се предприема в случай на съмнителни симптоми зависи от зоната на пътуване и индивидуалните фактори. За да се предпазите от тропическа треска по най-добрия възможен начин, винаги трябва да търсите съвет от лекар.
По същество има два начина за предотвратяване на болестта: 1. Избягвайте ухапвания от насекоми и 2. приемайте лекарства против малария. Тъй като в момента няма ваксинация срещу малария. Изследователски екипи работят по кандидат на име RTS, S. Развитието му обаче все още не е завършено. До 2022 г. около 360 000 малки деца в Малави, Гана и Кения трябва да бъдат ваксинирани с веществото всяка година като част от пилотен тест. В клинично проучване с около 15 000 малки деца ваксината успя да предотврати само около 30 процента от тежките случаи на малария. Освен това той трябва да се инжектира на децата общо четири пъти, за да се развие пълният му ефект - логистично и финансово предизвикателство за развиващите се страни. И дори ако ваксината работи, тя трябва да се комбинира с други мерки за надеждна защита на хората от малария.