Новый метод лечения малярии: паразита, передающего болезнь, можно сбить с толку

Малярия — это паразитарное заболевание, вызываемое микробом рода Plasmodium. Его передают комары. На своем пути от комара к человеку Plasmodium должен адаптироваться к особенностям многих органов и клеток, на которых он паразитирует. У микробов нет органов чувств, но у них есть сенсоры, состоящие из белков. Сенсоры позволяют микробу обнаружить молекулы, характерных для среды, которую он колонизируют.

Биологи из Женевского университета (UNIGE) обнаружили новый тип сенсоров малярийного паразита Plasmodium. Эти сенсоры позволяют микробу точно распознать среду, в которой он находится, и запустить правильную программу действий. Работа открывает неожиданную возможность: можно «переключить» сигналы, воспринимаемые сенсорами паразита. Если это удастся он будет дезориентирован и не сможет ни заражать человека, ни распространяться.

Когда человека кусает комар, зараженный плазмодием, паразит попадает в кровь и перемещается в печень, где он живет около 10 дней, не вызывая никаких симптомов. После этого Plasmodium снова попадает в кровь, где паразитирует на эритроцитах. Попадая в эритроциты, паразиты размножаются в течении 48-часового цикла.

В конце каждого цикла размножения новые паразиты покидают эритроциты, разрушают их и заражают новые. Именно это разрушение эритроцитов вызывает волны лихорадки, связанные с малярией. Тяжелые формы малярии связаны с закупоркой кровеносных сосудов инфицированными эритроцитами.

Когда комар кусает человека, кровь которого заражена Plasmodium, паразит меняет свою программу развития: он колонизировать кишечник своего нового хозяина — комара. Там плазмодий размножается и возвращается в слюнные железы комара. И комар готов заразить здорового человека.

Как Plasmodium понимает в какой среде он оказался? Он рождается в эритроците человека, выходит в кровоток, попадает в кишечник комара, размножается, попадает в слюнные железы, при укусе колонизирует печень человека, и в концов концов возвращается в эритроциты. Плазмодий довольно простой организм у него нет глаз и мозга. А программа, которую он должен выполнить совсем не простая. Как у него получается?

«Понимание этого очень специфического биологического механизма является важным шагом на пути борьбы с малярией», — говорит Матье Броше, доцент кафедры микробиологии и молекулярной медицины медицинского факультета UNIGE, который возглавлял этот проект. — «На каждом этапе своего жизненного цикла паразит должен уловить и понять сигналы, которые позволяют ему правильно реагировать, но какие именно и как?».

В организме комара есть специфические молекулы, которых нет в крови человека. Паразит научился их обнаружить. «Мы нашли сенсор, который позволяет паразиту обнаруживать присутствие этих молекул, когда его проглатывает комар», — объясняют биологи. — «Этот сенсор состоит из пяти белков. Если сенсор отсутствует, паразит не понимает, что он находится в теле комара. Это приводит к сбою программы, и паразит уже не может продолжать свое развитие».

Сенсор работает и на других стадиях жизненного цикла паразита. В частности, когда паразит должен покинуть эритроцит. «Мы наблюдаем точно такой же механизм: без этого сенсора Plasmodium оказывается в ловушке в эритроцитах, он не может продолжить свой инфекционный цикл». Однако ученые пока не нашли молекулы человека, которые являются сигналом для паразита.

Понимая, как работает этот сенсор плазмодия, ученые могут «переключить» сигналы, воспринимаемые паразитом на разных стадиях его развития. Если это удастся, плазмодий будет дезориентирован, он не сможет размножаться и передавать инфекцию. Как считают ученые, такую блокировку может обеспечить достаточно простое лекарственное средство, которое доставит в кровь человека такую сбивающую плазмодия с толку молекулу.