انگل های مالاریا چگونه در برابر گرمای تب مقاومت می کنند

0

انگل های مالاریا چگونه در برابر گرمای تب مقاومت می کنند

انگل های مالاریا چگونه در برابر گرمای تب مقاومت می کنند حتی وقتی فردی که از مالاریا رنج می برد با تب می سوزد و بیش از حد بیمار است تا بتواند فعالیت کند ، انگلهای ریز خون خواری که در کمین آنها هستند در حالی که گلبول های قرمز خون میزبان را لرزاندند ، همچنان شکوفا می شوند ، بی وقفه رشد می کنند و تکثیر می شوند.

دانشکده ها : انگلهای تک سلولی پلاسمودیوم که سالانه ۲۰۰ میلیون مورد مالاریا ایجاد می کنند ، می توانند در برابر درجه حرارت تب برانگیز مقاومت کنند و میزبان انسانی آنها را بیچاره کند. و اکنون ، یک تیم تحت هدایت دانشگاه دوک شروع به درک نحوه انجام این کار کرده است.

استادیار شیمی امیلی دربی شایر و همکارانش ترکیبی از پروتئین لیپید را شناسایی کرده اند که شروع به عمل می کند تا قسمت داخلی انگل را در برابر شوک گرمایی بپیچاند.

محققان گفتند که درک اینکه انگل مالاریا از سلولهای خود در برابر فشارهای گرمایی و دیگر حملات محافظت می کند ، می تواند به روش های جدیدی برای مبارزه با سویه های مقاوم منجر شود ، که برای زنده ماندن داروهایی که به طور سنتی برای از بین بردن آنها استفاده می شود ، تکامل یافته است.

تقریبا نیمی از جمعیت جهان در معرض ابتلا به مالاریا هستند. این بیماری سالانه ۴۰۰۰۰۰ نفر را از بین می برد ، بیشتر آنها کودک هستند.

مدتها قبل از شناسایی علت مالاریا ، تب های دلهره آور بیماری به خوبی شناخته شده بودند. اشاره به آنها در لوحهای سفالی ۵۰۰۰ ساله از بین النهرین باستان یافت شده است. هومر شاعر یونانی در مورد بدبختی آنها نوشت. بقراط هم

تیم دوک با همکاری استاد مهندسی بیولوژیک ژاکوین نیلز در انستیتوی فناوری ماساچوست ، می خواستند بدانند که انگل های مالاریا درون بدن یک فرد چگونه به این تب ها آسیب نمی رساند.

وقتی انگل ها از طریق گزش پشه آلوده وارد جریان خون فرد می شوند ، دمای اطراف آنها از اواسط دهه ۷۰ آرام پشه به ۹۸٫۶ درجه در انسان می رسد. دمای بدن میزبان انسان می تواند قبل از پایین آمدن به حالت طبیعی دو تا شش ساعت بعد ، به ۱۰۵ درجه یا بالاتر برسد ، این یک الگوی غلتکی است که هر دو تا سه روز تکرار می شود.

کوان یی لو ، نویسنده اول ، که دکترای خود را به دست آورد ، گفت: “این مانند رفتن از آب دمای اتاق به وان آبگرم است.” در ژنتیک مولکولی و میکروبیولوژی در آزمایشگاه Derbyshire در Duke.

برای این مقاله ، که در ۲۵ سپتامبر در مجله eLife منتشر شد ، لو صدها ساعت را به تماشای انگلهای زیر میکروسکوپ گذراند و سعی کرد بفهمد در هنگام دما دما چه اتفاقی در داخل آنها می افتد.

محققان برای تقلید از تب مالاریا در آزمایشگاه ، سلول های قرمز خون آلوده به مالاریا را در دستگاه جوجه کشی گرم شده با ۱۰۴ درجه فارنهایت به مدت شش ساعت قرار دادند و سپس آنها را به دمای طبیعی بدن یعنی ۶/۹۸ درجه کاهش دادند.

آنها دریافتند که با افزایش دما ، انگلها مولکول لیپیدی بیشتری به نام فسفاتیدیلینوزیتول ۳-فسفات یا PI (3) P تولید می کنند.

این ماده در دیواره خارجی کیسه ای کوچک درون سلولهای انگلی به نام واکوئل مواد غذایی تجمع می یابد – نسخه پروتستان از روده. در آنجا ، مولکول دیگری ، پروتئین شوک حرارتی به نام Hsp70 ، استخدام شده و به آن متصل می شود ، و در کنار هم به تقویت دیواره های خارجی واکوئل غذا کمک می کنند.

بدون این افزایش پروتئین لیپیدی ، تیم تحقیق دریافت که گرما می تواند باعث شروع نشت واکوئل غذا شود ، محتوای اسیدی آن را در مایع ژل مانند که سلول را پر می کند ، آزاد کند و حتی ممکن است انگل را از داخل هضم کند.

یافته ها از این جهت مهم هستند که می توانند به محققان در استفاده بیشتر از داروهای موجود در مالاریا کمک کنند.

تحقیقات قبلی نشان داده است که انگلهای مالاریا با سطح PI (3) P بالاتر از حد نرمال نسبت به آرتمیسینین ها ، طبقه پیشرو ضد مالاریا ، مقاومت بیشتری دارند. از زمانی که آرتمیزینین ها برای اولین بار در دهه ۱۹۷۰ معرفی شدند ، مقاومت بخشی به طور فزاینده ای در مناطق جنوب شرقی آسیا گزارش شده است و این ترس را از اینکه ممکن است یکی از بهترین سلاح های خود را در برابر بیماری از دست بدهیم ، افزایش داده است.

اما مطالعه به رهبری دوک این احتمال را ایجاد می کند که درمان های ترکیبی جدید برای مالاریا – آرتمیسینین همراه با سایر داروها که میزان لیپید PI (3) P انگل را کاهش می دهد و غشای واکوئل غذا را مختل می کند – راهی برای حساسیت مجدد انگل های مقاوم باشد ، شکستن دفاعیات آنها ، بنابراین درمان های مالاریا که در حال حاضر داریم دوباره کارآمد هستند.

لو گفت: “اگر روشی جایگزین برای افزایش نفوذپذیری وکوئل گوارشی وجود داشته باشد ، می تواند وکوئل هضم را دوباره در دسترس آن داروها قرار دهد.”

دربی شایر گفت ، یافته ها همچنین احتیاط را در دادن تب ایبوپروفن به بیماران تب ملاک نشان می دهد. به این دلیل که آرتمیسینین ها با آسیب رساندن به ماشین آلات زنده ماندن سلول خود ، از جمله ماشین آلات ساخت PI (3) P ، انگلی های مالاریا را از بین می برند. اگر آرتمیسینین ها سطح PI (3) P را سرکوب می کنند ، و در نتیجه انگل های مالاریا را در برابر فشارهای گرمایی آسیب پذیرتر می کنند ، بنابراین کاهندگان تب می توانند مدت زمانی را که داروهای مبتنی بر آرتمیسینین برای از بین بردن انگل ها طول می کشد طولانی کنند ، همانطور که برخی گزارش ها نشان می دهد.

دربی شایر گفت که چیزهای زیادی برای یادگیری باقی مانده است. دربی شایر گفت: “کارهای بیشتری برای ایجاد روش عمل باید انجام شود. اما شما می توانید با طراحی درمان های ترکیبی جدید ، عمر آرتمیسینین را افزایش داده و اثربخشی آن را طولانی کنید.”

 

انگل ایجاد کننده مالاریا سلولهای کبدی را برای زنده ماندن دستکاری می کند

انگل ایجاد کننده مالاریا سلولهای کبدی را برای زنده ماندن دستکاری می کند

انگل ایجاد کننده مالاریا سلولهای کبدی را برای زنده ماندن دستکاری می کند

هنگامی که انگل پلاسمودیوم ایجاد کننده مالاریا برای اولین بار به داخل خون انسان بلغزد و با گزش پشه آلوده تزریق می شود ، بلافاصله گلبول های قرمز خون را هدف قرار نمی دهد.

درعوض ، به داخل کبد پناهنده می شود و به سرعت تولید مثل می کند و در بازه ۴۸ ساعته ۳۰ هزار بار از خود کپی می کند.

انگل پس از ایجاد قدرت به تعداد ، از کبد خارج شده و به داخل جریان خون فرار می کند و به گلبول های قرمز حمله می کند و بیماری ویرانگر را تحریک می کند.

نبرد علیه مالاریا معمولاً به کمک به افراد در فرار پشه های آلوده یا ایجاد استراتژی برای از بین بردن انگل پس از حمله به گلبول های قرمز خون متمرکز است. . اما تیمی از محققان دانشگاه دوک می خواهند تاکتیک دیگری را به کار گیرند – انگلی را مختل کنند در حالی که در داخل کبد کمین می کند.

در یک مطالعه جدید ، این تیم نشان داد که انگل پلاسمودیوم سلول های کبدی را فریب می دهد تا پروتئینی به نام آکواپورین -۳ را بیرون بکشند و سپس پروتئین را برای خود می دزد. محققان در PLOS Pathogens گزارش دادند که با استفاده از یک مهار کننده برای از بین بردن آکواپورین -۳ ، توانایی تولید مثل انگلی در داخل کبد محدود می شود. .

امیلی دربی شایر ، استادیار شیمی در دوک ، گفت: “این انگل راهی برای دستکاری سلولهای کبدی میزبان پیدا کرد تا آن را برای این رویداد تکثیر مطلوب کند.” “این نشان می دهد که شاید بتوانیم داروهایی تولید کنیم تا بتوانیم میزبان را برای جلوگیری از مالاریا هدف قرار دهیم.”

بعد از رسیدن به کبد ، پلاسمودیم به زور وارد سلولهای کبدی می شود و کمی از غشای سلول را می دزد و کیسه کوچکی در داخل سلول ایجاد می کند. این کیسه ، واکوئل نامیده می شود ، در حالی که انگل رشد می کند و تقسیم می شود ، یک بندرگاه امن ایجاد می کند و مواد مغذی و پروتئین را از سلول میزبان در طول مسیر می دزدد.

“مرحله کبد یک ایست بازرسی ، یک گلوگاه است ، جایی که از چند ده انگل به هزاران انگل تبدیل می شود ، که از کبد در خون آزاد می شود و در آنجا صدها میلیارد انگلی تکثیر می شود.” مدیر م Instituteسسه تحقیقات مالاریا جان هاپکینز ، که در این مطالعه نقش نداشت.

آگر که برنده جایزه نوبل شیمی در سال ۲۰۰۳ برای کشف آکواپورین ها شد ، گفت: “اگر ما می توانستیم آتش سوزی جنگل را در هنگام آتش سوزی کوچک خاموش کنیم ، این می تواند یک پیشرفت درمانی بالقوه باشد.”

 

راز مالاریا برای زنده ماندن در خون کشف شد

 

راز مالاریا برای زنده ماندن در خون کشف شد

راز مالاریا برای زنده ماندن در خون کشف شد تحقیقات جدید موسسه فرانسیس کریک نشان داده است که چگونه انگل مالاریا از خود در برابر ترکیبات سمی گلبول های قرمز محافظت می کند.

مالاریا سالانه حدود ۴۰۰۰۰۰ مرگ و میر در سطح جهانی ایجاد می کند. علت آن انگل های پلاسمودیوم است که توسط پشه ها منتقل می شوند و در جریان خون فرد رشد می کنند .

در مطالعه خود ، که در مجله آکادمی علوم ملی منتشر شد ، محققان کریک به همراه همکارانی از آلمان و سوئیس پروتئینی را شناسایی کردند که توسط انگل مالاریا برای محافظت از خود در برابر یک ترکیب سمی در گلبول های قرمز خون استفاده می شود . آنها امیدوارند که این امر منجر به تولید داروهایی شود که مانع این روند می شوند.

وقتی انگل مالاریا وارد گلبول قرمز می شود ، هموگلوبین را هضم می کند و منجر به ترشح ترکیبی به نام هائم می شود که در صورت شل ماندن در داخل سلول برای انگلی سمی است.

محققان دریافتند که برای غلبه بر این ، انگل از پروتئینی به نام PV5 برای کنترل فرآیندی استفاده می کند که در آن مولکول های آزاد همو به بلورهای نامحلول متصل می شوند و مضر نیستند. این برای زنده ماندن انگل مالاریا حیاتی است.

هنگامی که محققان این پروتئین را در آزمایشگاه مسدود کردند ، دریافتند که انگل مالاریا که به انسان آلوده است ، بلورهای کمتر و بسیار نامناسبی ایجاد می کند. وقتی پروتئین در موشهایی که به گونه جوندگان مالاریا آلوده شده بودند مسدود شد ، انگل نسبت به چندین داروی ضد مالاریا حساس تر شد.

یواخیم ماتز ، نویسنده اصلی و محقق دکترا در آزمایشگاه بیوشیمی مالاریا در کریک می گوید: “اهمیت تبلور هم برای مالاریا برای مدتی درک شده است ، اما آنچه از دست رفته است ، دانش در مورد کنترل این فرآیند توسط انگلی است. با شناسایی پروتئینی که در این فرآیند نقش اساسی دارد ، ما راه را برای درمانهای بالقوه جدیدی باز کرده ایم که می توانند مالاریا را در مسیر آن متوقف کنند. “

مایک بلکمن ، نویسنده و رهبر گروه آزمایشگاه بیوشیمی مالاریا در کریک می گوید: “مسئله ایجاد مقاومت در برابر مالاریا در برابر داروهای ضد مالاریا بسیار نگران کننده است. انگلی در حال حاضر در برابر بسیاری از داروها مقاوم است و این نیاز به یافتن روش های درمانی جدید را تأکید می کند. “

“ما امیدواریم که درک بهتری از مکانیسم های بازی شده در طی این فرآیند تبلور هم ، بینش ارزشمندی برای تولید داروهای آینده فراهم کند.”

محققان با هدف شناسایی مکانیسم دقیق این فرآیند ، به مطالعه نقش PV5 در طی تبلور همیم ادامه خواهند داد.

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.