Опубликовано : Сен 16, 2020

Как группа крови Данту защищает от малярии и какую пользу могут принести всем людям

blood
Кредит: CC0 Public Domain

Секрет того, как генетический вариант крови Данту помогает защитить от малярии, впервые был раскрыт учеными из института Wellcome Sanger, Кембриджского университета и исследовательской программы KEMRI-Wellcome Trust, Кения. Команда обнаружила, что красные кровяные тельца у людей с редким вариантом крови данту обладают более высоким поверхностным натяжением, что предотвращает их заражение самым смертоносным малярийным паразитом в мире, Plasmodium falciparum.

Результаты, опубликованные сегодня в Nature, также могут иметь важное значение в более широкой борьбе с малярией. Поскольку поверхностное натяжение эритроцитов человека увеличивается с возрастом, можно разработать лекарства, имитирующие этот естественный процесс, чтобы предотвратить заражение малярией или уменьшить ее тяжесть.

Малярия остается серьезной проблемой глобального здравоохранения, вызывающей примерно 435 000 смертей в год, из которых 61 процент приходится на детей в возрасте до пяти лет. P. falciparum является причиной самой смертоносной формы малярии и особенно распространен в Африке, на его долю приходилось 99,7 процента случаев малярии в Африке и 93 процента случаев смерти от малярии в мире в 2017 году.

В 2017 году исследователи обнаружили, что редкий вариант крови данту, который регулярно встречается только в некоторых частях Восточной Африки, обеспечивает некоторую степень защиты от тяжелой малярии. Целью этого нового исследования было объяснить, почему.

Образцы красных кровяных телец были собраны у 42 здоровых детей в Килифи, Кения, у которых была одна, две или ноль копий гена данту. Затем исследователи наблюдали способность паразитов проникать в клетки в лаборатории, используя несколько инструментов, включая покадровую видеомикроскопию, чтобы определить конкретный шаг, на котором инвазия была нарушена.

Анализ характеристик образцов красных кровяных телец показал, что вариант Данту создавал клетки с более высоким поверхностным натяжением — как барабан с более плотной кожей. При определенном напряжении малярийные паразиты больше не могли проникать в клетку, что прекращало их жизненный цикл и препятствовало их способности размножаться в крови.

Доктор Сильвия Кариуки из исследовательской программы KEMRI-Wellcome Trust, Кения, сказала: «Малярийные паразиты используют особый механизм» замок и ключ «для проникновения в эритроциты человека. Когда мы решили объяснить, как вариант Dantu защищает от них паразитов, мы ожидали найти тонкие изменения в том, как работает этот молекулярный механизм, но ответ оказался гораздо более фундаментальным. Вариант Данту на самом деле немного увеличивает натяжение поверхности красных кровяных телец. Это похоже на то, что паразит все еще имеет ключ к замку, но дверь слишком тяжелая, чтобы ее можно было открыть «

Группа крови данту содержит новый «химерный» белок, который экспрессируется на поверхности эритроцитов и изменяет баланс других поверхностных белков. В Килифи, городке на побережье Кении, 10 процентов населения имеют одну копию гена данту, обеспечивающего до 40 процентов защиты от малярии. Один процент населения имеет две копии, что обеспечивает до 70 процентов защиты. Напротив, лучшие вакцины против малярии в настоящее время обеспечивают 35-процентную защиту.

Поскольку люди эволюционировали вместе с малярией на протяжении десятков тысяч лет, у некоторых людей в наиболее пострадавших районах выработалась генетическая устойчивость к этой болезни. Самый известный пример — серповидно-клеточная анемия, которая обеспечивает 80-процентную устойчивость к малярии, но может вызвать серьезные заболевания у людей с двумя копиями гена. В настоящее время нет доказательств того, что вариант Данту сопровождается другими осложнениями со здоровьем.

Доктор Алехандро Марин-Менендес из Института Wellcome Sanger сказал: «Тот факт, что мы видим самые защитные приспособления в тех областях, где малярия наиболее распространена, многое говорит нам о том, как эти паразиты повлияли на эволюцию человека. Малярия по-прежнему является невероятно разрушительной болезнью. , но эволюционные адаптации, такие как серповидно-клеточный признак и вариант данту, могут частично объяснить, почему уровень смертности намного ниже, чем уровень заражения. адаптации и механизмы еще предстоит открыть «.

Исследователи предполагают, что одно из наиболее важных выводов исследования связано с тем фактом, что поверхностное натяжение эритроцитов человека изменяется естественным образом и обычно увеличивается в течение примерно 90-дневной продолжительности их жизни. Это означает, что часть всех наших эритроцитов естественным образом устойчивы к заражению малярийными паразитами, и можно разработать лекарства, которые будут использовать этот процесс.

Доктор Виола Интроини из Кембриджского университета сказала: «Объяснение того, как Данту защищает от малярии, потенциально очень важно. Мембрана эритроцитов должна быть только немного более напряженной, чем обычно, чтобы блокировать проникновение малярийных паразитов. Разработка лекарства, которое имитирует это повышенное напряжение могло бы быть простым, но эффективным способом профилактики или лечения малярии. Это будет зависеть от повышения клеточного напряжения, которое, конечно, не приведет к непредвиденным последствиям. Но доказательства естественной защиты, уже наблюдаемые у людей данту, которые, похоже, не многообещающе о негативных побочных эффектах. «/p>

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *