Story Source:

Materials provided by Drexel University. Original written by Lauren Ingeno. 

“Как вы убиваете малярийного паразита? Засорите его холестерином”

Дата:

26 Мая 2016 года

Источник:

Drexel University

Резюме:

Ученые Drexel обнаружили необычный механизм для того, как два противомалярийные препараты убивают паразитов плазмодия. На фоне растущей озабоченности по поводу устойчивости к лекарственным препаратам, эти результаты могут помочь разработать более эффективные лекарства против этой болезни.

Ученые Университета Drexel обнаружили необычный механизм действия двух новых противомалярийных препаратов: они придают коже паразита бодрость в холестерине, делая его неспособным пересекать узкие лабиринты человеческого кровотока. Наркотики также, кажется, обманывают паразита в воспроизводство преждевременно.

Малярия - это заболевания вызванные паразитами плазмодия, переносчиками которого являются москиты .После укуса человека паразит проникает в красные кровяные тельца(эритроциты) жертвы. Там он в конечном итоге делится на дочерних паразитов, которые продолжают разрушать каждый эритроцит, который они инфицируют.

В настоящее время разрабатываются несколько препаратов, которые прерывают этот жизненный цикл, включая класс соединений, открытых в 2014 году профессором Медицинского колледжа при Университете Дрекселя, Akhil Vaidya. В своем исследовании 2014 года Вайдья и его исследовательская группа обнаружили, что эти препараты повышают уровень натрия в клетках паразитов, вызывая их набухание и извержение.

Однако в новом исследовании, опубликованном недавно в PLOS Pathogens, исследователи обнаружили, что это увеличение натрия фактически вызывает более сложный каскад событий, в конечном счете изменяя внешнюю мембрану паразита, а также обманывая его в раннем размножении, что делает паразит инертным.

«Никто не подозревал, что что-то вроде этого будет действенным способом», сказал Вайдья, который также руководит Центром молекулярной паразитологии Дрекселя. «Механизм намного сложнее и интереснее, чем мы думали».

В этом исследовании ученые сосредоточились на двух маломолекулярных препаратах, один из которых проходит клинические испытания. Несмотря на очень разные молекулярные структуры, оба препарата сначала увеличивают содержание натрия в паразите, а затем убивают патоген. До сих пор ученые не понимали, почему увеличение концентрации натрия приводит к гибели паразита малярии.

Чтобы исследовать этот вопрос, исследователи сначала испытали свойства плазматической мембраны плазмодия - или наружной кожи паразита - до и после воздействия противомалярийных препаратов. Мембрана плазмодия необычна, потому что она содержит очень низкие уровни холестерина, основной липидный компонент большинства других мембран, в том числе человеческих эритроцитов.

Ученые Drexel предположили, что низкий уровень содержания холестерина дает большую гибкость для паразита, чтобы продвигаться по крови человека и выдерживать давление циркулирующей крови . Они предполагают, что увеличение натрия, вызванное противомалярийными препаратами, каким-то образом влияет на эту эластичность.

Исследователи использовали зависимое от холестерина моющее средство для обнаружения присутствия липидов в мембране паразита. Они обнаружили, что обе медикаментозной терапии добавили значительное количество холестерина к плазмодиальной мембране плазмодия.

«Мы полагаем, что холестерин делает паразита жёстким, а затем паразит не может больше проходить через очень маленькие промежутки в кровотоке», сказал Вайдья, добавив, что паразит не может продолжать свой жизненный цикл, если он не может проникнуть в эритроциты.

Всего через два часа после лечения ученые также увидели, что многие паразиты показали фрагментированные ядра и внутренние мембраны, которые являются предшественниками клеточного деления. Но эти изменения произошли без каких-либо признаков того, что геном паразита размножился - это шаг, который необходим клетке для деления и выживания.

Исследователи предполагают, что приток натрия является нормальным шагом во время деления малярийного паразита. Антималярийные препараты преждевременно вызывают это сигнальное событие, и паразит начинает делиться, прежде чем он должен.

«Паразит еще не готов к делению, поэтому он не может выжить. Это похоже на преждевременную роды младенца», - сказал Вайдия. «Весь этот каскад событий вызван этими препаратами».

Малярия - самая смертоносная паразитарная болезнь в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, она убивает более 300 000 человек в год и затрагивает до 300 миллионов человек.

Одной из самых больших проблем для лечения малярии является лекарственная устойчивость. Наркотики, которые в настоящее время доступны, быстро теряют свою эффективность, поэтому исследователи скремблируют(меняют элементы местами), чтобы разработать более сильные методы лечения.

Понимая как именно, как новые медикаменты останавливают малярию, Вайдья и его команда стремятся больше узнать о уязвимостях паразита. они надеются, что это в конечном итоге приведет к созданию более эффективных лекарств против этой болезни. Вайдья отметил, что лучшей защитой от малярии всегда будет комбинация методов лечения.

«Мы хотим найти наилучшие способы для того, чтобы новые лекарства действовали эффективно, пока мы можем, - сказал Вайдия.