Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Малярийных плазмодиев заставили застревать в клетках крови

Британские генетики, обещавшие заблокировать малярийным плазмодиям не только входы, но и выходы, достигли своей цели. Им удалось выяснить, какой белок является ключевым при выходе паразитов из клеток крови, и заблокировать плазмодиям возможность заражать новые эритроциты.

Малярийных плазмодиев заставили застревать в клетках крови
Мазок крови с Plasmodium falciparum

Малярия считается самой опасной инфекционной болезнью в мире. На данный момент ей болеют более двух сотен миллионов людей, и каждый год от нее погибает около полумиллиона. Малярийный плазмодий — одноклеточный организм, который вызывает это заболевание, в течение своего жизненного цикла проходит несколько стадий, переходя от своего основного хозяина, комара из рода Anopheles, к промежуточному хозяину, позвоночному животному — то есть, например, к человеку.



Попав вместе с укусом комара в кровь человека, плазмодий сначала отправляется в клетки печени, где проходит несколько циклов размножения. Через две недели образовавшиеся поколения, которые называются мерозоитами, выходят обратно в кровеносные сосуды. Мерозоиты внедряются в эритроциты и интенсивно размножаются внутри них, после чего эритроциты разрываются, а высвободившиеся мерозоиты сразу же ищут себе новые. Эта стадия повторяется несколько раз, что приводит к лавинообразному увеличению численности мерозоитов. Клинические симптомы малярии, такие как высокая температура и озноб, приурочены к прорыву инфицированных эритроцитов. Некоторые из мерозоитов развиваются в незрелые половые клетки, которые попадают в организм следующего комара при очередном укусе.

Недавно мы рассказывали, как британские ученые разработали механизм, позволяющий частично блокировать вход мерозоитов в эритроциты и снижать эффективность роста внутри них за счет выключения генов роптрий, расположенных в апикальной части плазмодиев. Как мы писали в заметке, те же ученые проводили параллельные наблюдения, изучая и снимая процесс выхода мерозоитов из эритроцитов. Используя методы визуализации клеток, они показали, что мембрана вакуоли эритроцита вначале становится заметно проницаемой, а затем распадается на части. Через две минуты после этого весь цитоскелет эритроцита разрушается практически в одно мгновение. Ученые решили научиться блокировать этот механизм, запирая мерозоитов внутри эритроцитов и не давая им возобновлять цикл размножения.

В новом исследовании им удалось достичь своей цели, обнаружив белок, отвечающий за выход паразитов из кровяных клеток. Внутри эритроцита мерозоиты находятся в специальном компартменте, который ученые сравнивают с амниотическим мешком, заполненном жидкостью. В этой жидкости растворено множество белков, особенно велика там концентрация белка SERA5. Функция его не была понятна, но известно было, что перед разрушением мембраны эритроцита белок активно обрабатывается сериновой и цистеиновой протеазами, что, в свою очередь, происходит после активации этих протеаз цикло-ГМФ-зависимой киназой PKG. Протеазы разрезают SERA5 на несколько доменов. Выяснилось, что при выключении гена, кодирующего SERA5, процесс развития мерозоитов в эритроците несколько замедляется, но не прекращается (процессы вакуолизации внутри клетки и создания необходимых паразиту пор проходят обычным путем) а вот процесс выхода мерозоитов из клетки оказывается нарушен самым кардинальным образом. Мембрана эритроцита в таких случаях разрушается даже раньше, чем нужно, но около половины мерозоитов застревают в ее частях и не могут эффективно заражать соседние клетки.

Выяснилось также, что если ген не выключать полностью, а изменить, «запретив» протеазам обрабатывать его, это также нарушает выход мерозоитов из эритроцита. По-видимому, именно разрезание SERA5 протеазами обеспечивает правильную динамику этого процесса, и нарушение функций этого белка позволяет остановить циклы размножения паразита. Ученые считают, что новые данные позволят разрабатывать соответствующие лекарственные препараты и более эффективно лечить пациентов, больных малярией.

Исследование опубликовано в PLOS Pathogens.

К лечению и предотвращению малярии ученые подходят с разных сторон — недавно мы рассказывали, например, как с помощью геномного редактирования системой CRISPR-Cas9 ученые создавали устойчивых к малярии комаров, которые не смогут быть разносчиками инфекций.

Автор: Анна Казнадзей





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, вирусы, генная инженерия, инфекции, кровь, медицина
Subscribe

Posts from This Journal “биотехнология” Tag

Buy for 30 tokens
Вы помните сколько стоил бензин 10 лет тому назад? Вспоминайте. Нам так часто по телевизору рассказывают, что бензин дорожает, что мы уже сами в это поверили. Так вот, можете не гуглить – Я всё уже всё уже нашел для вас: за десять лет цена на бензин поднялась в два с лишним раза.…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments