Открыт новый механизм влияния воспаления на развитие малярии

Исследование, которое провели ученые из Института инфекций и иммунитета Питера Доэрти и Института Кирби, показало, что воспалительный процесс в организме может замедлять развитие малярийных паразитов в кровотоке.

Открытие может стать потенциально новой стратегией предотвращения или ограничения тяжелого заболевания.

Малярия — болезнь, переносимая комарами, вызывается паразитами Plasmodium, которые внедряются и размножаются внутри эритроцитов. Предыдущие исследования показали, что паразиты способны быстро чувствовать и реагировать на условия внутри хозяина, тесно синхронизируясь с его внутренними часами. Известно, что уровень питательных веществ в организме и суточные циркадные ритмы влияют на развитие паразитов, однако о влиянии воспаления в организме хозяина на паразитов до сих пор было мало что известно.

Исследование на животных моделях, опубликованное в журнале mBio, показало, что иммунная система организма, реагируя на воспаление, изменяет химический состав плазмы крови, что непосредственно препятствует созреванию паразитов Plasmodium в процессе их циркуляции в кровотоке.

Доцент Мельбурнского университета Ашрафул Хаке, заведующий лабораторией и один из руководителей направления бактериальных и паразитарных инфекций в Институте Доэрти и один из старших авторов статьи, сказал, что эта работа подчеркивает захватывающую динамику взаимоотношений хозяина и паразита.

Во-первых, мы обнаружили, что воспаление в организме препятствует созреванию ранней стадии паразитов. Мы также заметили, что воспаление вызывает значительные изменения в составе плазмы крови — мы были очень удивлены масштабами этих изменений, — сказал доцент Хаке.

По мере углубления мы обнаружили в измененной плазме вещества, которые, как мы полагаем, могут подавлять рост паразитов в организме. Эта работа раскрывает новый механизм, замедляющий развитие малярийного паразита в кровеносной системе. Наши исследования проводились на животных моделях, поэтому было бы очень интересно изучить, существуют ли подобные механизмы торможения и у человека.

Доктор Дэвид Хоури, руководитель аналитической группы по малярии в Институте Кирби и один из авторов статьи, отметил, что ученые обнаружили удивительную реакцию паразитов на изменения в окружающей среде.

Паразиты, живущие в эритроцитах, быстро чувствуют и реагируют на новую среду, демонстрируя удивительную адаптивность. Используя современную технологию секвенирования генома, мы обнаружили, что уже через четыре часа пребывания в изменившейся плазме паразиты скорректировали свою генетическую и белковую активность, что привело к замедлению созревания эритроцитов. Это похоже на то, что паразиты активно чувствуют негостеприимную среду хозяина и в результате запускают механизм преодоления последствий, — говорит доктор Хоури.

Мы считаем, что это первое исследование, показывающее, что воспаление может изменять генетическое поведение отдельных паразитов в организме.

Профессор Майлз Дэвенпорт, руководитель программы по анализу инфекций в Институте Кирби и соавтор статьи, отметил, что эта работа по изучению взаимодействия между системным воспалением хозяина и созреванием малярийного паразита имеет ряд потенциальных преимуществ.

Данное исследование, хотя и основано на животных моделях, расширяет наши представления о малярии. Оно закладывает основу для дальнейшего изучения конкретных механизмов, участвующих в модуляции созревания паразита воспалением, и открывает возможности для будущих исследований по изучению выявленных ингибирующих факторов, генетических изменений и их последствий для развития малярии, — заключил профессор Давенпорт.

В конечном итоге наша работа призвана в один прекрасный день стать основой для разработки новых потенциальных стратегий по контролю, профилактике и снижению бремени малярии, от которой страдают более 240 млн. человек во всем мире.

Данное исследование проводилось в сотрудничестве с учеными из Института Доэрти, Института Кирби, Медицинского исследовательского института QIMR Berghofer, Института Wellcome Sanger (Великобритания) и Института фармацевтических наук Monash.

09.08.2023