Выживание малярийных паразитов может зависеть от нацеленности на ключевые аминокислоты

Выживание малярийных паразитов может зависеть от нацеленности на ключевые аминокислоты


Новые исследования из США показывают, что нацеливание и уничтожение определенной аминокислоты в организме человека может быть важной тактикой выживания для смертельного малярийного паразита Plasmodium falciparum. Исследование является работой ученых Принстонского университета в Нью-Джерси и медицинского колледжа Drexel University College of Medicine в Филадельфии и опубликовано в номере журнала Cell Host & Microbe от 19 февраля.


Ведущим исследователем был Мануэль Ллинас, доцент кафедры молекулярной биологии и Института интегративной геномики Льюиса-Сиглера в Принстоне. Патогены, которые вторгаются в клетки своих хозяев, развили биохимические механизмы, помогающие им наилучшим образом использовать окружающую среду для выживания и размножения. Один из таких патогенов, малярийный паразит Plasmodium falciparum, использует метаболиты хозяина, химические вещества, полученные из переваренных питательных веществ, которые находятся внутри клеток, которые помогают хозяину производить и использовать энергию и делать другие вещи, такие как ремонт и создание новых клеток. В человеческом организме существуют сотни метаболитов, в том числе аминокислоты, сахара, нуклеотиды и витамины. Новое научное направление под названием метаболомика специализируется на изучении "метаболической сети" организмов: в такой сети может быть до 500 основных метаболитов. Ученые-метаболомисты измеряют уровни основных метаболитов и создают "метаболомный профиль" организма, по существу химическую сигнатуру генетической экспрессии организма на клеточном уровне.


Первый автор Келлен Ольшевски, аспирант Принстонского университета, сказал: -Чем больше мы знаем о метаболической сети паразита, тем более разумными мы можем быть в выборе методов лечения малярии."


Для этого исследования ученые использовали масс-спектрометрию, чтобы проследить изменения химической сигнатуры в эритроцитах человека, инфицированных паразитом, в течение 48-часового внутриэритроцитарного цикла развития паразита (однократное "поколение" репликации паразита). Масс-спектрометрия обнаруживает присутствие химических веществ в смеси, потому что каждый из них имеет свою собственную уникальную длину волны, на которой он поглощает или испускает электромагнитное излучение. Этот метаболомный анализ показал, что уровни некоторых метаболитов поднимались и опускались в фазе цикла развития паразита. Он показал, что одна из них, в частности аминокислота аргинин, резко упала к концу 48-часового цикла. Паразит нацеливался на него, отдавая предпочтение другим доступным аминокислотам, и превращал его в орнитин. Чтобы выяснить, как это происходит, исследователи использовали модель малярии грызунов на основе Plasmodium berghei и отключили ген аргиназы паразита. Паразиты выжили, но не превратили аргинин в орнитин, предполагая, что он использовал его не для того, чтобы расти, а для какой-то другой цели, которая помогает ему выжить.


Исследователи пришли к выводу, что: "Наши результаты показывают, что системное истощение аргинина паразитом может быть фактором развития малярийной гипоаргининемии у человека, связанной с патогенезом церебральной малярии."


Они предположили, что, истощая аргинин, паразит запускает более критическую и смертельную фазу инфекции. Возможно, паразит избавлялся от аргинина, чтобы ослабить иммунную систему хозяина: аргинин является важным топливом для иммунной системы человека, которая также защищает его от оксида азота, химического вещества, токсичного для патогенов. Возможно, следующее поколение противомалярийных препаратов будет использовать детальные знания о слабостях паразита, такие как выявленные его метаболической сетью, сказал Ллинас. По оценкам Всемирной Организации Здравоохранения, от 350 до 500 миллионов человек ежегодно заражаются малярией от комаров, являющихся переносчиками одного из четырех малярийных паразитов человека-P. falciparum, P. vivax, P. malariae или P. ovale. P. falciparum, безусловно, самый смертоносный и убивает более 1 миллиона человек в год, в основном маленьких детей и беременных женщин.


Источник:

"Host-Parasite Interactions Revealed by Plasmodium falciparum Metabolomics."

Kellen L. Olszewski, Joanne M. Morrisey, Daniel Wilinski, James M. Burns, Akhil B. Vaidya, Joshua D. Rabinowitz, andManuel Llinás.

Cell Host & Microbe, Volume 5, Issue 2, 191-199, 19 February 2009

doi:10.1016/j.chom.2009.01.004

Просмотров: 0

ООО "Медицинское Учреждение Лечебный Центр "ЮТА-КЛИНИК"

Материалы, размещенные на данной странице, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Посетители сайта не должны использовать их в качестве медицинских рекомендаций. Определение диагноза и выбор методики лечения остается исключительной прерогативой вашего лечащего врача! "ЮТА-КЛИНИК" не несет ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте uta-clinic.ru

© 2016 www.uta-clinic.ruuta-klinik@mail.ru

Медицинские услуги оказывает

ООО "Медицинское учреждение лечебный центр "ЮТА-КЛИНИК"

на основании лицензий на медицинскую деятельность:

№ ЛО-72-01-003019 от 20.03.2019,

ОГРН 1147232056751, ИНН 7203330695,

625007, г. Тюмень, ул. Мельникайте, д. 123а, корп. 1

  • Instagram
  • Вконтакте
  • Facebook

ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ. НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ