ინფორმაცია

როგორ მოძრაობს პლაზმოდიუმი?


პლაზმოდიუმი sp არ აქვს მოძრაობის ორგანოები. მაშ, როგორ მოძრაობს ის? რა ბიოქიმიური პროცესი იძლევა მას გადაადგილების საშუალებას?


მოკლე პასუხი: პლაზმოდიუმის მხოლოდ რამდენიმე სტადიაა მოძრავი. ისინი იყენებენ "მოცურების მოძრაობას".

მოცურების მოძრაობა ეყრდნობა აქტინის ძაფებს, რაც ორგანიზმს საშუალებას აძლევს შეცვალოს მისი ფორმა, რაც აადვილებს მოძრაობას.

ეს ვიდეო გთავაზობთ ძაფებზე დაფუძნებული მოძრაობის კარგ ვიზუალურ წარმოდგენას.

"გამეტოციტები ვითარდება გამეტები მწერების შუა ნაწლავში, შემდეგ კი განაყოფიერებენ ერთმანეთს და ქმნიან მოძრავ ზიგოტებს, რომლებიც გამოდიან ნაწლავებიდან".

ოოკინეტე და სპოროზოიტი მოძრავია. მეროზოიტი არ არის მოძრავი.

შემდეგ, რა თქმა უნდა, არის მასპინძლის სისხლის მიმოქცევის სისტემა.

წყარო:

https://en.wikipedia.org/wiki/Plasmodium http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867400812817


როგორ "მიედინება" სასიკვდილო პარაზიტები ადამიანის უჯრედებში

ბიოლოგიური თვალსაზრისით, მოცურავე ეხება მოძრაობის ტიპს, რომლის დროსაც უჯრედი მოძრაობს ზედაპირის გასწვრივ მისი ფორმის შეცვლის გარეშე. გადაადგილების ეს ფორმა უნიკალურია პარაზიტებისთვის, როგორიცაა Apicomplexa, როგორიცაა პლაზმოდიუმი და ტოქსოპლაზმა. ორივე პარაზიტი, რომელსაც კოღოები და კატები გადასცემენ, უზარმაზარ გავლენას ახდენს გლობალურ ჯანმრთელობაზე. პლაზმოდიუმი იწვევს მალარიის 228 მილიონ ინფექციას და დაახლოებით 400,000 სიკვდილს წელიწადში. ტოქსოპლაზმა, რომელიც აზიანებს ადამიანის მოსახლეობის მესამედსაც კი, შეიძლება ზოგიერთ ადამიანში გამოიწვიოს მძიმე სიმპტომები და განსაკუთრებით საშიშია ორსულობის დროს.

მოცურავე საშუალებას აძლევს Apicomplexa პარაზიტებს შევიდნენ და გადაადგილდნენ მასპინძელ უჯრედებს შორის. მაგალითად, კოღოს ნაკბენით ადამიანის სხეულში შესვლისთანავე, პლაზმოდიუმი ადამიანის კანში გადადის ადამიანის სისხლძარღვებში გადასვლამდე. ამ ტიპის მოძრაობა ეყრდნობა აქტინსა და მიოზინს, რომლებიც იგივე ცილებია, რომლებიც კუნთების მოძრაობას ადამიანებსა და სხვა ხერხემლიანებში ახდენენ. მიოსინს აქვს მოლეკულური "ფეხის" ფორმა, რომელიც "მოძრაობს" აქტინის ძაფებით და ამით ქმნის მოძრაობას.

Apicomplexa– ში მიოსინი ურთიერთქმედებს რამდენიმე სხვა პროტეინთან, რომლებიც ერთად ქმნიან კომპლექსს სახელწოდებით გლიდეოსომა. გლიდეოზომის მუშაობის ზუსტი მექანიზმი კარგად არ არის გასაგები, სხვა მიზეზებთან ერთად, რადგან უმეტესი გლიდეოზომური ცილების მოლეკულური სტრუქტურა უცნობია. ამ მექანიზმის გაცნობიერებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს წამლების შემუშავებას, რომლებიც ხელს უშლიან გლიდეოზომის შეკრებას და ამით შეაჩერებენ ისეთი დაავადებების პროგრესირებას, როგორიცაა მალარია და ტოქსოპლაზმოზი.

მოლეკულური ღეროები ხელს უწყობს სრიალს

EMBL Hamburg– ის მეცნიერებმა გაანალიზეს აუცილებელი მსუბუქი ჯაჭვების (ELC) მოლეკულური სტრუქტურა, რომლებიც გლიდეოზომური ცილებია, რომლებიც უშუალოდ მიოსინთან აკავშირებენ. ცნობილია, რომ ისინი აუცილებელია გასრიალებისთვის, მაგრამ მათი ზუსტი სტრუქტურა და როლი აქამდე უცნობი იყო. მკვლევარებმა ახლა მიიღეს ELC მოლეკულური სტრუქტურები მიოსინ A- სთან შეკავშირებული Toxoplasma gondii და Plasmodium falciparum რენტგენული კრისტალოგრაფიისა და ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის (NMR) გამოყენებით.

მათი კვლევა, გამოქვეყნებულია კომუნიკაციების ბიოლოგია, გვიჩვენებს, რომ ELC– ები მუშაობენ როგორც „მოლეკულური ძაფები“ - მიოსინ A– ს შეკავშირებისას, ELC ხდება ხისტი და იწყებენ მოქმედებას როგორც მისი ბერკეტი. ეს გამკაცრება საშუალებას აძლევს მიოზინს გადადგას უფრო გრძელი ნაბიჯები, რაც სავარაუდოდ აჩქარებს პარაზიტის მოძრავ მოძრაობებს.

მკვლევარებმა ასევე გამოიკვლიეს კალციუმის როლი, სავარაუდო მოცურების მარეგულირებელი, ELC– ებსა და მიოსინ A.– ს შორის ურთიერთქმედებაში გასაკვირია, რომ მათ აღმოაჩინეს, რომ კალციუმი არ ახდენს გავლენას ELC– ების სტრუქტურაზე. თუმცა, ეს ზრდის ELC-myosin A კომპლექსის სტაბილურობას. ეს მოულოდნელი შედეგი გვიჩვენებს, რომ გლიდეოსომური არქიტექტურა ჯერ კიდევ მალავს ბევრ უცნობს.

"ეს ნაშრომი არის პირველი ხილვა იმის შესახებ, თუ როგორ მოძრაობენ ეს ორგანიზმები", - ამბობს მეთიუ ბოულერი, EMBL გრენობლის მკვლევარი, რომელიც არ მონაწილეობს ამ კვლევაში, რომელიც იკვლევს ტოქსოპლაზმის სტრატეგიებს უჯრედების შეჭრის შემდეგ იმუნური სისტემის გასაკონტროლებლად.

"მომხიბლავია ახალი მოლეკულური დეტალების გაჩენა იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობენ ეს პარაზიტები მასპინძელი უჯრედის გარეთ. ლამაზი სტრუქტურები აჩვენებენ, თუ როგორ არის გაერთიანებული ამ მოძრაობის გამომწვევი ძრავა და შეუძლია შექმნას ახალი მედიკამენტები ამ დაავადებების სამკურნალოდ, - განაგრძობს ბოულერი.

მარია ბერნაბეუ, რომელიც ხელმძღვანელობს კვლევას ცერებრალური მალარიის სისხლძარღვთა დისფუნქციის შესახებ ბარსელონაში EMBL ადგილზე, დასძენს: "კანის მეშვეობით პლაზმოდიუმის გავლა არის ადამიანის ინფექციის პირველი ეტაპი. ამ ეტაპზე პლაზმოდიუმის სამიზნე უპირატესობაა მხოლოდ ასამდე პარაზიტი პარაზიტის მოცურების უნარის გაცნობიერებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს წამლების ან ვაქცინების შემუშავებას, რომლებიც მიზნად ისახავს პლაზმოდიუმს გამრავლებამდე. "

ინტერდისციპლინარული თანამშრომლობა

ნაშრომი არის სტრუქტურულ ბიოლოგთა (L & oumlw ჯგუფი) და პარაზიტოლოგების (გილბერგერის ჯგუფი) ევროპული მოლეკულური ბიოლოგიის ლაბორატორიის ჰამბურგის და სტრუქტურული სისტემების ბიოლოგიის ცენტრის (CSSB), აგრეთვე ბერნჰარდ ნოხტის ტროპიკული ინსტიტუტის მეცნიერთა ინტერდისციპლინარული თანამშრომლობის შედეგი. მედიცინა, ჰამბურგის უნივერსიტეტი და მარტინ-ლუთერ-უნივერსიტეტი ჰოლი-ვიტენბერგი. ეს აჩვენებს ინტერდისციპლინარული თანამშრომლობის პოტენციალს ბიოლოგიური პროცესების გაგებაში და პარაზიტული დაავადებების წინააღმდეგ ბრძოლის შესაძლო სამომავლო სტრატეგიებში.

”მალარიის კვლევაში ჩართვა იყო ამაღელვებელი მცდელობა - ექსპერტებთან რეგულარული გაცვლა და ინტერდისციპლინარული გარემო დაგვეხმარა პარაზიტოლოგიის სფეროს შესწავლაში,” - ამბობს ქრისტიან L & oumlw.


მცენარეთა პარაზიტები

ხმელეთის მცენარეების პროტისტული პარაზიტები მოიცავს აგენტებს, რომლებიც ანადგურებენ საკვებ კულტურებს. ოომიცეტი Plasmopara viticola ყურძნის მცენარეების პარაზიტიზაცია, რაც იწვევს დაავადებას, რომელსაც ეწოდება მუწუკი (სურათი 3). P. viticola– ით ინფიცირებული ყურძნის მცენარეები ჩამორჩენილია და გაუფერულებული, გამხმარი ფოთლები აქვს. ჭორფლის გავრცელებამ თითქმის დაანგრია ფრანგული ღვინის ინდუსტრია მეცხრამეტე საუკუნეში.

ნახაზი 3. ყურძნის ფოთოლზე როგორც დაბურული, ასევე ჭრაქიანი ჭიები გამოწვეულია ინფექციით P. viticolaრა (კრედიტი: USDA- ს მიერ სამუშაოს მოდიფიკაცია)

სურათი 4. ეს უნაყოფო ნარჩენები წარმოიქმნება ინფექციით P. infestans, კარტოფილის გვიანი ჭირის გამომწვევი აგენტი. (კრედიტი: USDA)

Phytophthora infestans არის ოომიცეტი, რომელიც პასუხისმგებელია კარტოფილის გვიან ჭირზე, რაც იწვევს კარტოფილის ღეროების და ღეროების შავ ლორწოს გახრწნას (სურათი 4). ფართოდ გავრცელებული კარტოფილის ჭრილობა გამოწვეული P. infestans გამოიწვია ცნობილი ირლანდიური კარტოფილის შიმშილი მეცხრამეტე საუკუნეში, რომელმაც დაიღუპა დაახლოებით 1 მილიონი ადამიანი და გამოიწვია ირლანდიიდან მინიმუმ 1 მილიონი ემიგრაცია. შეერთებული შტატებისა და რუსეთის ცალკეულ ნაწილებში კარტოფილის კულტურებს აწუხებს გვიანდელი ჭირი, რაც მოსპობს მოსავლის 70 პროცენტს, როდესაც არ გამოიყენება პესტიციდები.


1 შესავალი

მალარია გამოწვეულია პლაზმოდიუმი spp., Apicomplexa– ს ფილიალის პროტოზოა, რომელიც ძუძუმწოვართა მასპინძლებს გადაეცემა ქალი ანოფელესი კოღოები ინფექცია იწყება მოძრავი სპოროზოიტების მასპინძლობით დერმაში ინფიცირებული კოღოების მიერ. ამ სპოროზოიტების ნაწილი შედის სისხლში და ტარდება ღვიძლში, სადაც ისინი აქტიურად შედიან ჰეპატოციტებში, რათა განასხვავონ ათასობით მეროზოიტად (Frischknecht & Matuschewski, 2017). სისხლში გათავისუფლების შემდეგ მეროზოიტები შედიან და მრავლდებიან ერითროციტებში, რაც იწვევს მალარიასთან დაკავშირებულ სიმპტომებსა და გართულებებს. ღვიძლის ინფექცია წარმოადგენს პარაზიტების სასიცოცხლო ციკლის არსებით და კლინიკურად ჩუმ ფაზას და დიდი ხანია განიხილება, როგორც იდეალური სამიზნე მალარიის ვაქცინისთვის (დაფი და პატრიკ გორესი, 2020), ვინაიდან ბლოკავს პარაზიტების პროგრესირებას ღვიძლიდან სისხლში იცავს მხოლოდ პათოლოგიისგან, არამედ აუქმებს პარაზიტების გადაცემას კოღოს ვექტორზე.

ინვაზიური ეტაპები პლაზმოდიუმი და სხვა აპიკომპლექსანური პარაზიტები არის პოლარიზებული უჯრედები, რომლებიც ხასიათდება სპეციფიკური აპკის სეკრეტორული ორგანულებით, რომელსაც ეწოდება მიკრონემები და როპტრიები, რომელთა რეგულირებადი სეკრეცია საჭიროა აქტიური მიგრაციისთვის და შემდგომ მასპინძელი უჯრედების შეჭრისთვის. ამ ორგანულეულთა ფუნქცია და მათ გამოყოფაში ჩართული სასიგნალო გზები ინტენსიურად არის შესწავლილი, განსაკუთრებით პლაზმოდიუმი სისხლის სტადიის მეროზოიტები და მისი და აპიკომპლექსი ტოქსოპლაზმა ტაქიზოიტები (მიმოხილულია Dubois & Soldati-Favre, 2019). თუმცა, ამ სტადიების საპირისპიროდ, რომლებიც სწრაფად შემოიჭრებიან უჯრედებში, სპოროზოიტები ინტენსიურად მიგრირებენ, სანამ საბოლოოდ ჩაიდენენ მასპინძელი უჯრედების პროდუქტიული შეჭრას, სწორ დროს და საჭირო ადგილას, ღვიძლის პარენქიმაში.

კანის ინოკულაციის ადგილიდან სპოროზოიტის მიგრაცია ღვიძლში მათი საბოლოო დანიშნულების ადგილისთვის საჭიროა რამდენიმე უჯრედული ბარიერის გადაკვეთა (სურათი 1), მათ შორის კანის ფიბრობლასტები, ენდოთელური უჯრედები, ღვიძლის სინუსოიდალური ენდოთელური უჯრედები (LSECs) და კუპერის უჯრედები (KCs). ღვიძლის რეზიდენტი მაკროფაგები (Amino et al., 2008 Ishino et al., 2004 Tavares et al., 2013). მიუხედავად იმისა, რომ KCs დიდი ხანია ითვლებოდა, რომ ეს იყო ღვიძლის სპოროზოიტების უმნიშვნელოვანესი პორტალი (Frevert et al., 2008 Pradel & Frevert, 2001), ინტრავიტალურმა ვიზუალიზაციამ აჩვენა, რომ სპოროზოიტებს შეუძლიათ მიგრაცია მოახდინონ KC– ებში ან LSEC– ებში, ან გამოიყენონ პარაცელულარული გზა ძირითადი ჰეპატოციტები (Tavares et al., 2013). მიუხედავად ამისა, მუტანტები, რომლებიც დეფიციტურია უჯრედების გამტარიანობისთვის (CT) ვერ ტოვებენ კანს დერმაში შეყვანისას (Amino et al., 2008) და ვერ გადალახავენ ღვიძლის სინუსოიდურ ბარიერს, როდესაც პირდაპირ შეჰყავთ სისხლის მიმოქცევაში (Ishino et al. , 2005a Ishino et al., 2004 Yang, O'Neill, et al., 2017), ამრიგად, გადამწყვეტი როლის დამყარება CT ინ ვივოში, ქსოვილებში სპოროზოიტების მიგრაციისთვის. გარდა ამისა, სპოროზოიტებს ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ კომპიუტერული ტომოგრაფია, რათა თავიდან აიცილონ ფაგოციტოზი KC– ებით (ტავარესი და სხვები, 2013). კომპიუტერული ტომოგრაფიის დროს, სპოროზოიტები შედიან, გადიან და გამოდიან მასპინძელი უჯრედებიდან (Mota et al., 2001). სპოროზოიტებს შეუძლიათ ან დაარღვიონ უჯრედის პლაზმური მემბრანა შესვლისას, ან პირველად შექმნან გარდამავალი ვაკუოლები (ტელევიზორები), საიდანაც ისინი გამოდიან უჯრედიდან გასვლამდე ვაკუოლური მემბრანის რღვევით (რისკო-კასტილო და სხვები, 2015) (სურათი 1). შესაძლებელია, რომ მსგავსი პროცესი მოქმედებდეს კოღოზე სანერწყვე ჯირკვლებში სპოროზოიტების შეჭრის დროს (Ando et al., 1999 Pimenta et al., 1994 Sinden & Strong, 1978).

ღვიძლის პარენქიმაში, პლაზმოდიუმი სპოროზოიტები გადალახავს რამდენიმე ჰეპატოციტს, სანამ არ გადავა ფინალურ პროდუქტიული შეჭრაზე (Frevert et al., 2005 Mota et al., 2001). პროდუქტიული შეჭრა ხასიათდება მემბრანასთან დაკავშირებული სპეციალიზებული განყოფილების, პარაზიტოფორული ვაკუოლის (PV) ფორმირებით, რომლის ფარგლებშიც პარაზიტი მრავლდება ათასობით ერითროციტ-ინვაზიურ მეროზოიტში (Frischknecht & Matuschewski, 2017) (სურათი 1). სხვა აპიკომპლექსანის ინვაზიური სტადიების ანალოგიით, სპოროზოიტები სავარაუდოდ ქმნიან თავიანთ PV- ს უჯრედების შემოჭრის გზით ე.წ. MJ იკრიბება მასპინძელი უჯრედისა და პარაზიტული გარსების ახლო მდებარეობის ადგილას და წყდება როგორც რგოლი, რომლის მეშვეობითაც პარაზიტი აქტიურად აღწევს მასპინძელი უჯრედის პლაზმური მემბრანის ინვაგინაციაში, რაც იწვევს PV– ს წარმოქმნას (Riglar et al., 2011 Shen & Sibley, 2012). მნიშვნელოვანია, მიუხედავად იმისა, რომ ამას არაპირდაპირი მტკიცებულება ადასტურებს პლაზმოდიუმი სპოროზოიტები უჯრედებში შედიან MJ- ს საშუალებით (Ishino et al., 2019 Risco-Castillo et al., 2015 Risco-Castillo et al., 2014 Silvie et al., 2004 Yang, Lopaticki, et al., 2017), ასეთი მოვლენები დადასტურდა ძნელია ვიზუალიზაციის მიდგომებით დაფიქსირება და, ამრიგად, სპოროზოიტი MJ– ს მოლეკულური ბუნება რჩება მოუხელთებელი (Bargieri et al., 2014). პარაზიტების ინტერნალიზაციის დროს ხდება PV მემბრანის (PVM) გადაკეთება, ზოგიერთი მასპინძლის მემბრანის ცილის შერჩევითი გამორიცხვით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება არაფუსოგენური განყოფილება, რომლის ფარგლებშიც პარაზიტი უსაფრთხოდ ვითარდება ღვიძლის სტადიებში (Risco-Castillo et al., 2015). PVM შემდგომში გადაკეთებულია პარაზიტის შემდგომი ინტეგრაციის გზით პარაზიტებისგან მიღებული ცილების ინტეგრაციით, მათ შორის UIS4, უხვი PVM ცილა, რომელიც დიდ როლს ასრულებს ღვიძლის სტადიის განვითარებაში (მიულერი და სხვები, 2005) და ფართოდ გამოიყენება როგორც ღვიძლის სტადიის PVM მარკერი რა


კვლევის დღის წესრიგი

სპოროგონული ფაზა

მალარიის პარაზიტების ბიოლოგიის შესახებ ჩვენს ცოდნაში ხარვეზები არ არის უფრო დიდი ვიდრე კოღოების ფაზასთან დაკავშირებული. მაგალითად, ფერმენტები, რომლებიც აკონტროლებენ პარაზიტის უამრავ მეტაბოლურ გზას ადამიანის ინფექციის დროს, უნდა ფუნქციონირებდეს 37 ଌ ტემპერატურაზე ან მის მახლობლად. პირიქით, კოღოს ფაზაში მეტაბოლური პროცესები უნდა მოხდეს გარემოს ტემპერატურაზე. უფრო მეტიც, მთელი გარემო, ჟანგბადის და საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობასთან დაკავშირებით, მნიშვნელოვნად განსხვავდება ორ მასპინძელს შორის. ისეთი მახასიათებლების დეტალები, როგორიცაა გამეტების მომწიფება, განაყოფიერება, შემცირების დაყოფა, კოღოს შუა ნაწლავში შეყვანა, პარაზიტების კვების საჭიროება სპოროგონიის დროს, სპოროზოიტების მომწიფება და სანერწყვე ჯირკვლებში შეღწევა ცნობილია მხოლოდ უხეში გაგებით.

ღვიძლის ფაზა

რაც შეეხება სპოროგონიას, პარაზიტის ღვიძლის სტადიის ბიოლოგია ცუდად არის გაგებული. მიუხედავად იმისა, რომ დასხივებული სპოროზოიტები შედიან ღვიძლის უჯრედებში და იწვევენ დამცავ იმუნურ პასუხს, გაურკვეველი მიზეზების გამო, ისინი სრულად არ ვითარდებიან. ცოცხალი, რადიაციით დაზიანებული სპოროზოიტებით ინოკულაცია წარმოქმნის უფრო დიდ იმუნურ პასუხს, ვიდრე იმუნიზაცია ქვეგანყოფილებით ან მოკლული იმუნოგენებით, მაგრამ ამგვარი დაცვის ბიოლოგიური მექანიზმები გაურკვეველია. პრაქტიკულად არაფერია ცნობილი პარაზიტის მიძინებული ჰიპნოზოიტური სტადიის შესახებ, რომელიც პასუხისმგებელია მალარიის რეციდივზე. გარდა ამისა, პარაზიტის კვების და ბიოქიმიური დამოკიდებულება ჰეპატოციტზე უცნობი რჩება.

კვლევის ფოკუსი: მეტაბოლური კონცენტრატორების გენეტიკური კონტროლი, რომელიც საშუალებას აძლევს პარაზიტს სწრაფად მოერგოს თბილსისხლიანიდან ცივსისხლიან მასპინძლებს. კვების ბიოქიმია და სპოროგონიის განვითარების მოვლენები არის კვლევის ის სფეროები, რომლებიც შეიძლება სასარგებლო აღმოჩნდეს კოღოების მასპინძლისკენ მიმართული ახალი კონტროლის სტრატეგიებში.

კვლევის ფოკუსი: ზოგადად პარაზიტის ღვიძლის სტადიების ბიოლოგია და კერძოდ ჰიპნოზოიტები, უკეთესი ანტირეპრესიული თერაპიის შემუშავების მიზნით.

სისხლის ფაზა

როგორც ჩანს, პარაზიტი-ერითროციტების ურთიერთქმედება ხდება შუამავლობით კონკრეტული ამოცნობის ადგილებით, რომლებიც, ალბათ, არ განიცდიან დიდად ცვლილებას. ერითროციტებისა და ჰეპატოციტების პარაზიტული შეჭრა ასევე დაკავშირებულია მეროზოიტისა და სპოროზოიტის სტადიის სპეციალურ ორგანულებთან. ცოტა რამ არის ცნობილი ამ ორგანელებზე, რომლებიც სწრაფად ქრებიან მას შემდეგ, რაც პარაზიტი შევა მასპინძელ უჯრედში. მალარიის ინფექციის ამ ასპექტებზე გათვლილმა ინტერვენციებმა შეიძლება შეაჩეროს პარაზიტების განვითარება.

კვლევის ფოკუსი: ჰეპატოციტებისა და ერითროციტების ამოცნობის ადგილები, რომლებიც ხელს უწყობენ პარაზიტების შეჭრას და ამ პროცესში ჩართული პარაზიტული ორგანოიდების როლს.

ვინაიდან ერითროციტების ზედაპირი შეიცავს პარაზიტების რეცეპტორებს, აზრი აქვს, რომ შეიძლება არსებობდეს ერითროციტების ლიგანდები, რომლებიც დაკავშირებულია მეროზოიტებთან, მაგრამ ეს ჯერ არ არის დემონსტრირებული. ასეთი რეცეპტორები, თუ აღმოჩნდებიან, შესაძლოა შესთავაზონ კიდევ ერთი სასარგებლო სამიზნე ანტიმალარიის სამკურნალო თერაპიისთვის, ასევე ვაქცინის მნიშვნელოვანი კანდიდატები.

კვლევის ფოკუსი: ერითროციტების რეცეპტორების არსებობა და ფუნქცია მეროზოიტის სტადიის მალარიის პარაზიტების ზედაპირზე.

დიდი ყურადღება გამახვილებულია პარაზიტების გამრავლების კონტროლზე ქიმიოთერაპიის ან იმუნიზაციის შედეგად წარმოქმნილი ანტისხეულების გამოყენებით. ის ფაქტი, რომ ბევრი ინდივიდი ნორმალურად ფუნქციონირებს პარაზიტით ინფიცირებისას, მეტყველებს ანტიტოქსიკურ იმუნიტეტზე, რომლის შესახებ არაფერია ცნობილი. ვაქცინა ან თერაპია, რომელსაც შეუძლია გააუქმოს ეს ასიმპტომური იმუნიტეტი, იქნება უდიდესი მიღწევა.

კვლევის ფოკუსი: ასიმპტომური მალარიის ინფექციების იმუნოლოგიური საფუძველი, მათ შორის ციტოკინების როლი დაავადებებში, ასევე იმუნიტეტი.

ფიზიოლოგია და ბიოქიმია

მიტოქონდრიონი, პარაზიტების გადარჩენისათვის აუცილებელი ორგანელა, არის ანტიმალარიის ანტიბიოტიკების სამიზნე. ეს ანტიბიოტიკები, მიუხედავად იმისა, რომ კლინიკურად სასარგებლოა, შემუშავებულია ბაქტერიული ინფექციების წინააღმდეგ გამოსაყენებლად, მაგრამ უკეთესად იქნება ორიენტირებული მალარიის პარაზიტების გასანადგურებლად, თუკი მეტი იქნება ცნობილი პარაზიტების მიტოქონდრიის ბიოქიმიის შესახებ. წამლები, რომლებიც აფერხებენ მიტოქონდრიულ ფუნქციას და მოქმედებენ უფრო სწრაფად, ვიდრე ამჟამად გამოყენებული ანტიბაქტერიული ანტიბიოტიკები იქნება სასარგებლო დანამატი მიმდინარე ქიმიოთერაპიული შეიარაღებისთვის.

კვლევის ფოკუსი: მიტოქონდრიული ბიოქიმია, რომლის მიზანია მალარიის ანტიბიოტიკების უკეთ დამიზნება.

მალარიის პარაზიტებს აქვთ აბსოლუტური მოთხოვნა პურინებზე, დნმ -ის ერთ -ერთ მთავარ სამშენებლო ბლოკად. პარაზიტის მიერ გამოყენებული პურინის ხსნის გზები განსხვავდება ერითროციტებისაგან.

კვლევის ფოკუსი: პარაზიტული ფერმენტები პურინის ხსნის გზაზე, რომელიც შეიძლება გახდეს წამლის თერაპიის სამიზნე.

განვითარების ბიოლოგია

მალარიის პარაზიტის თითქმის ყველა სტადიაზე აღინიშნება განვითარების მნიშვნელოვანი პროგრესი, მაგრამ ჩვენ თითქმის არაფერი ვიცით ამ დაპროგრამებული ცვლილებების განვითარების საფუძვლების შესახებ. მექანიზმების უფრო დიდი გაგება, რომლებიც აკონტროლებენ სპოროზოიტების განვითარების პროგრესირებას ეგზოეთროციტულ შიზონტებში და რგოლის სტადიებს ტროფოზოიტებამდე და ერითროციტულ შიზონტებში, გამეტოციტოგენეზის განვითარების რეგულირებასა და კოღოში განაყოფიერებას და განვითარებას, სავარაუდოდ, გამოიწვევს ქიმიოთერაპიული ჩარევის მიმზიდველი სამიზნეების რაოდენობა.

კვლევის ფოკუსი: მალარიის პარაზიტების სასიცოცხლო ციკლის განვითარების სხვადასხვა ეტაპზე უჯრედული ბიოლოგია. მოსახერხებელი კულტურის სისტემის არსებობისას, სისხლის სტადიის პარაზიტები წარმოადგენს სასარგებლო საკითხს პირველადი კვლევებისათვის.

ნარკოტიკების მოქმედება და წინააღმდეგობა

ცოტა რამ არის ცნობილი ქლოროქინისა და ქინოლინის შემცველი სხვა მალარიის საწინააღმდეგო პრეპარატების მოქმედების შესახებ. ცოდნის ნაკლებობამ ხელი შეუშალა ნარკოტიკების რაციონალურ დიზაინს. გარდა ამისა, აშკარა რეზისტენტობის გენების და განსაკუთრებით ქლოროქინის რეზისტენტობის გენების კვლევები არ ხსნიან წინააღმდეგობის აშკარა ნაკლებობას, რაც ჩანს ქინოლინის შემცველი სხვა მალარიის საწინააღმდეგო პრეპარატებთან. საფრთხე იმაში მდგომარეობს, რომ ახლად შემუშავებული ანტიმალარიის საწინააღმდეგო პრეპარატები შეიძლება იყოს კლინიკურად უსარგებლო მათი მოქმედების მექანიზმის აღმოჩენისთანავე.

კვლევის ფოკუსი: მალარიის საწინააღმდეგო პრეპარატების, განსაკუთრებით ქლოროქინის მოქმედების მეთოდი და ანტიმალარიის წამლებისადმი წინააღმდეგობის გენეტიკური და ბიოლოგიური კომპონენტები.

კლინიკური იმუნიტეტი

მალარიის საწინააღმდეგო ვაქცინის შემუშავების ოპტიმისტურ სწრაფვაში, კლინიკური იმუნიტეტის კონცეფციას (წინამორბედი ან თანმხლები იმუნიტეტი) მცირე ყურადღება ექცევა. ზოგიერთი გამომძიებელი მიიჩნევს, რომ კლინიკურად იმუნურ პირებს აქვთ დაცვა დაავადებისგან, რადგან ისინი ინარჩუნებენ დაბალი ხარისხის ინფექციას, რომელიც მუდმივად ასტიმულირებს სხვაგვარად ლეტარგიულ იმუნურ პასუხს, რითაც ხელს უშლის პარაზიტების რაოდენობის სერიოზულ ზრდას. ეს ფენომენი განსხვავდება იმუნიტეტის სტერილიზაციისგან, რომელიც აკონტროლებს ინფექციას პარაზიტემიის აღმოფხვრით ან ინფექციის მთლიანად პრევენციით.

კვლევის ფოკუსი: ფაქტორები, რომლებიც განსაზღვრავენ კლინიკურ იმუნიტეტს.

ციტოადჰერენცია

პარაზიტული ციტოადერენტული ანტიგენები ინფიცირებული ერითროციტების ზედაპირზე შეიძლება იყოს ყველაზე მნიშვნელოვანი ანტიგენი, რომელიც დაკავშირებულია ბუნებრივი ინფექციის იმუნოლოგიურ კლირენსთან. ამ ციტოადჰერენტული ანტიგენების ანტისხეულები ათავისუფლებს შიზონებით ინფიცირებულ ერითროციტებს სისხლძარღვთა ენდოთელიუმიდან და ათავისუფლებს მათ ზოგად მიმოქცევაში, სადაც ისინი ამოღებულია ელენთის მიერ. პარაზიტების განადგურების ეს მექანიზმი ალბათ უფრო ეფექტურია ვიდრე ნებისმიერი სხვა და შეიძლება იყოს კლინიკურად იმუნური მოზრდილების ინფექციების კონტროლის ყველაზე მნიშვნელოვანი საშუალება.

კვლევის ფოკუსი: პარაზიტების ციტოადჰერენტული ანტიგენების იდენტიფიკაცია და დახასიათება, მათი როლის გაგების მიზნით პარაზიტების განვითარებასა და პათოგენეზში.

პარაზიტის გენები

მალარიის პარაზიტების დნმ ძალიან ძნელია კლონირება სტაბილურ ვექტორულ სისტემებად, რაც ქმნის შეკვეთილი პარაზიტების გენების ბიბლიოთეკის მშენებლობას ეშერიხია coli პრაქტიკულად შეუძლებელია. პარაზიტული დნმ -ში გენების რაოდენობისა და ადგილმდებარეობის და თითოეული მათგანის მიერ წარმოქმნილი ცილების ცოდნა მნიშვნელოვნად შეუწყობს ხელს პარაზიტული ფუნქციის გაგების მცდელობას.

კვლევის ფოკუსი: სრული გენომური ბიბლიოთეკა P. falciparum და P. vivax და ინ ვიტრო სისტემა გენების მათი ცილის პროდუქტებად გადასაყვანად.

კვლევის ფოკუსი: დამატებითი დნმ ბიბლიოთეკების მშენებლობა, რომლებიც სპეციფიკურია პარაზიტების განვითარების მრავალი ეტაპისთვის. ასეთი ბიბლიოთეკა იქნება მძლავრი ინსტრუმენტი პარაზიტების განვითარების კონკრეტული პროცესების საიდუმლოების გასახსნელად, როგორიცაა ერითროციტული და ერითროციტული შიზოგონია, გამეტოგენეზი და სპოროგენეზი.

კვლევის ფოკუსი: გარდაქმნის სისტემის იდენტიფიკაცია P. falciparum რაც უზარმაზარ სარგებელს მოუტანს პარაზიტული გენების როლების განსაზღვრას.

ინ ვიტრო კულტივირება

ალბათ არცერთმა კვლევითმა ინსტრუმენტმა არ შეუწყო ხელი მალარიის კვლევას უფრო საფუძვლიანად ბოლო 50 წლის განმავლობაში, ვიდრე მისი უწყვეტი გაშენება P. falciparumრა მიუხედავად იმისა, რომ სხვა პლაზმოდიუმი სახეობები წარმატებით მრავლდება ინ ვიტროში, სხვა სახეობების კულტივირება შეუძლებელია.

კვლევის ფოკუსი: ინ ვიტრო სისტემის განვითარება უწყვეტი კულტივირებისათვის P. vivax და სხვა სახეობები, რომლებიც იწვევენ დაავადებებს ადამიანებში.


როგორ მოძრაობს პლაზმოდიუმი? - ბიოლოგია

პროტისტული დონის ორგანიზაციის მქონე სხვადასხვა ორგანიზმები თავდაპირველად განიხილებოდნენ როგორც სოკოები, რადგან ისინი წარმოქმნიან სპორანგიებს, სტრუქტურებს, რომლებიც წარმოქმნიან და შეიცავს სპორებს. ესენია chytrids, slime ფორმები, წყლის ფორმები და Labyrinthulomycetes. ამ ორგანიზმების უმეტესობა ასევე განიხილებოდა როგორც სოკოები გარემოს მსგავსი როლის გამო: დამშლელი.

ეს სოკოების მსგავსი პროპორციები სპეციალიზირებულია არაცოცხალი ორგანული ნივთიერებების ნუტრიენტების შთანთქმისას, როგორიცაა მკვდარი ორგანიზმები ან მათი ნარჩენები. მაგალითად, ბევრი სახის ოომიცეტი იზრდება მკვდარ ცხოველებზე ან წყალმცენარეებზე. საპრობული პროტისტები ასრულებენ არაორგანული საკვები ნივთიერებების მიწასა და წყალში დაბრუნების აუცილებელ ფუნქციას. ეს პროცესი საშუალებას იძლევა ახალი მცენარეების ზრდა, რაც თავის მხრივ გამოიმუშავებს სხვა ორგანიზმებს კვების ჯაჭვის გასწვრივ. მართლაც, საპროპე სახეობების გარეშე, როგორიცაა პროტისტები, სოკოები და ბაქტერიები, სიცოცხლე შეწყვეტდა არსებობას, რადგან ყველა ორგანული ნახშირბადი „მიბმული“ იყო მკვდარ ორგანიზმებში.

ჩიტრიდები შეიძლება იყოს ერთუჯრედიანი ან მრავალუჯრედოვანი. დაახლოებით ათასი სახეობაა, უმეტესობა წყალში ან ნიადაგში ცხოვრობს. უმეტესობა დამშლელია. ზოგი პარაზიტია და შეიძლება გამოიწვიოს დაავადებები მცენარეებში, მათ შორის სიმინდში, იონჯასა და კარტოფილში. ერთი სახეობა, Batrachochytrium dendrobatidis, როგორც ჩანს, არის ჩიტრიდიომიკოზის მიზეზი, ბაყაყების დაავადება, რომელიც სერიოზულად აისახება ველური ბაყაყების მთელ პოპულაციაზე მთელს მსოფლიოში.

ნახაზი 1. ნაცხის ფორმა გაზონზე, აშშ

ნაცხის ფორმები გამოირჩევა არაჩვეულებრივი ცხოვრების ციკლით. ზოგიერთ სახეობაში ცალკეული ერთუჯრედიანი ორგანიზმები იკრიბებიან და უერთდებიან და ქმნიან გიგანტურ უჯრედს ათასობით ბირთვით. ამ სხეულს, რომელსაც პლაზმოდიუმი ეწოდება, შეუძლია გადაადგილდეს ბაქტერიების, სოკოების და მცენარეების გაფუჭებული ნივთიერებების გარშემო. (ეს არის სიტყვა პლაზმოდიუმის განსხვავებული გამოყენება იმ სიტყვისაგან, რომელიც ადრე გამოიყენებოდა პარაზიტული პროტოზოების გვარისთვის.) ნაცხის ფორმები გვხვდება მთელ მსოფლიოში.

წყლის ფორმები ხარობს წყალში და სველ ნიადაგში. ითვლება, რომ ისინი უფრო მჭიდროდ არიან დაკავშირებული მცენარეებთან, ვიდრე სოკოები, რადგან მათ აქვთ ცელულოზის უჯრედის კედლები. ისინი ერთუჯრედიანნი არიან. ბევრი პარაზიტია და შეიძლება გამოიწვიოს დაავადებები მცენარეებში, სოკოებსა და ცხოველებში. ერთი სახეობა Phytophthora infestans იწვევს კარტოფილის ჭირს, რამაც გამოიწვია ირლანდიის კარტოფილის შიმშილი.

ლაბირინთულომიცეტები ქმნიან მილების ან ძაფების ქსელს, რომელზედაც ერთუჯრედიანი ორგანიზმები სრიალებენ საკვების შესაგროვებლად. ისინი ძირითადად ზღვისპირაა და მცენარეების, წყალმცენარეების ან ზოგიერთი ცხოველის მკვდარი მცენარეული მასალის ან პარაზიტების გამხსნელია.


პლაზმოდიუმი

ჩვენი რედაქცია განიხილავს თქვენს მიერ წარდგენილს და განსაზღვრავს გადახედოს თუ არა სტატიას.

პლაზმოდიუმი, სოკოებში (სამეფო სოკოები), ციტოპლაზმის მობილური მრავალბირთვი მასა მყარი უჯრედის კედლის გარეშე. პლაზმოდიუმი დამახასიათებელია ნამდვილი ნაცხის ფორმების (Myxomycetes) ვეგეტატიური ფაზისთვის და ისეთი მოკავშირე თაობებისთვის, როგორიცაა პლაზმოდიოფორა და სპონგოსპორა.

ნაცხის ფორმის პლაზმოდიუმი წარმოიქმნება მიქსამოების ან გროვების უჯრედების (გამეტების) შერწყმის შედეგად. Myxamoebae არის სპორები, რომლებიც გამოთავისუფლებულია ნაცხის ობისგან, რომლებიც ფლობენ ფსევდოპოდიას (უჯრედული მასალის ლობიო) და ცნობილია მათი ამებური გარეგნობისა და ქცევისთვის. როდესაც მიქსამოება ტენიან ზედაპირზე გადადის, ის შთანთქავს ბაქტერიებს და საბოლოოდ ერწყმის მეორე მიქსამოებას, რითაც იწყებს მულტი ბირთვული პლაზმოდიუმის განვითარებას. აყვავებულ უჯრედებს, რომელთაც ახასიათებთ ფლაგელის არსებობა, ასევე შეუძლიათ გაიარონ მსგავსი შერწყმის პროცესი პლაზმოდიუმის წარმოქმნის მიზნით.

პლაზმოდია არის უფორმო და მობილური. ისინი სრიალებენ ტენიან სუბსტრატებზე, როგორიცაა დამპალი მორები და გაფუჭებული ფოთლები, იღებენ ბაქტერიებს და სხვა ორგანულ ნივთიერებებს. როდესაც ზრდის პირობები არასახარბიელოა, პლაზმოდიუმი უმოძრაო ხდება და ნაცხის ფორმა გადადის მისი ცხოვრების ციკლის მომდევნო ეტაპზე, რაც აღინიშნება ნაყოფიერი სხეულის ზრდით, რომელიც შეიცავს სპორანგიუმს, ან სპორს.

ეს სტატია სულ ახლახან იქნა შესწორებული და განახლებული კარა როჯერსის მიერ, უფროსი რედაქტორი.


თაგვები და კაცები: არიან მილიარდები მსხვერპლი ტოქსოპლაზმური გონების კონტროლის?

ტოქსოპლაზმა გონდი ჩუმად ცხოვრობს მსოფლიოში მილიარდობით ადამიანის ტვინში. დიდი ხნის განმავლობაში, ინფექცია თ. გონდი ითვლებოდა უვნებელი, მაგრამ ბოლოდროინდელი მტკიცებულებები ვარაუდობენ, რომ ის არეგულირებს ნეიროტრანსმიტერის დონეს, ცვლის პიროვნებას და ქცევას, რათა გაზარდოს შემდგომი გადაცემის შესაძლებლობა.

მალარიის პოლიტიკის ბრიფინგი

მალარია არის ინფექციური დაავადება, რომელიც გამოწვეულია ერთუჯრედიანი პარაზიტული ორგანიზმით, პლაზმოდიუმი, რომელიც აზიანებს სისხლს და ღვიძლს.

მეგობრები სარგებლით, თუ ექსპლუატაცია?

ენდოსიმბიოზი - სადაც ერთი სახეობა ცხოვრობს მეორეში - გვხვდება მთელ მიკრობიოლოგიაში. მაგალითად, ზოოქსანთელა არის პროტოზოა, რომელიც ცხოვრობს მარჯნის შიგნით, ზღვის უხერხემლოები, რომლებიც აშენებენ მარჯნის რიფებს.

უძველესი ნაშთი მალარიის პარაზიტის შიგნით

მალარია გამოწვეულია პროტოზოული პარაზიტებით პლაზმოდიუმი გვარი ეს პარაზიტები გადადის კოღოს ნაკბენებით და ცნობილია, რომ რამდენიმე სხვადასხვა სახეობა აინფიცირებს ადამიანებს. მაგრამ შეხედე შიგნით ა პლაზმოდიუმი თავად უჯრედი და აღმოაჩენთ რაღაც საკმაოდ მოულოდნელს - უჯრედულ სტრუქტურას, რომელიც საოცრად ჰგავს ქლოროპლასტს.


როგორ "მიედინება" სასიკვდილო პარაზიტები ადამიანის უჯრედებში

სურათი: ძირითადი მსუბუქი ჯაჭვის ცილის მოლეკულური სტრუქტურა პლაზმოდიუმის გლიდეოსომაში. ლურჯი "ღრუბლები" წარმოადგენენ ცილის ელექტრონულ სიმკვრივეს, ხოლო ატომებს შორის ბმები მითითებულია ყვითლად და წყლის მოლეკულური. მეტის ნახვა

კრედიტი: სამუელ პაზიკი/EMBL

მოცურების მოძრაობები მასპინძელ უჯრედებში შეჭრის მიზნით

ბიოლოგიური თვალსაზრისით, მოცურავე ეხება მოძრაობის ტიპს, რომლის დროსაც უჯრედი მოძრაობს ზედაპირის გასწვრივ მისი ფორმის შეცვლის გარეშე. გადაადგილების ეს ფორმა უნიკალურია პარაზიტებისთვის, როგორიცაა Apicomplexa, როგორიცაა პლაზმოდიუმი და ტოქსოპლაზმა. ორივე პარაზიტი, რომელსაც კოღოები და კატები გადასცემენ, უზარმაზარ გავლენას ახდენს გლობალურ ჯანმრთელობაზე. პლაზმოდიუმი იწვევს მალარიის 228 მილიონ ინფექციას და დაახლოებით 400,000 სიკვდილს წელიწადში. ტოქსოპლაზმა, რომელიც აზიანებს ადამიანის მოსახლეობის მესამედსაც კი, შეიძლება ზოგიერთ ადამიანში გამოიწვიოს მძიმე სიმპტომები და განსაკუთრებით საშიშია ორსულობის დროს.

მოცურავე საშუალებას აძლევს Apicomplexa პარაზიტებს შევიდნენ და გადაადგილდნენ მასპინძელ უჯრედებს შორის. მაგალითად, კოღოს ნაკბენით ადამიანის სხეულში შესვლისთანავე, პლაზმოდიუმი ადამიანის სისხლძარღვებში გადასვლამდე სრიალებს ადამიანის კანს. ამ ტიპის მოძრაობა ეყრდნობა აქტინსა და მიოზინს, რომლებიც იგივე ცილებია, რომლებიც კუნთების მოძრაობას ადამიანებსა და სხვა ხერხემლიანებში ახდენენ. მიოსინს აქვს მოლეკულური "ფეხის" ფორმა, რომელიც "მოძრაობს" აქტინის ძაფებით და ამით ქმნის მოძრაობას.

Apicomplexa– ში მიოსინი ურთიერთქმედებს რამდენიმე სხვა ცილთან, რომლებიც ერთად ქმნიან კომპლექსს სახელწოდებით გლიდეოზომა. გლიდეოზომის მუშაობის ზუსტი მექანიზმი კარგად არ არის გასაგები, სხვა მიზეზებთან ერთად, რადგან უმეტესი გლიდეოზომური ცილების მოლეკულური სტრუქტურა უცნობია. ამ მექანიზმის გაცნობიერებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს წამლების შემუშავებას, რომლებიც ხელს უშლიან გლიდეოზომის შეკრებას და ამით შეაჩერებენ ისეთი დაავადებების პროგრესირებას, როგორიცაა მალარია და ტოქსოპლაზმოზი.

მოლეკულური ღეროები ხელს უწყობს სრიალს

EMBL Hamburg– ის მეცნიერებმა გაანალიზეს აუცილებელი მსუბუქი ჯაჭვების მოლეკულური სტრუქტურა (ELCs), რომლებიც გლიდეოზომური ცილებია, რომლებიც უშუალოდ მიოსინთან აკავშირებენ. ცნობილია, რომ ისინი აუცილებელია გასრიალებისთვის, მაგრამ მათი ზუსტი სტრუქტურა და როლი აქამდე უცნობი იყო. მკვლევარებმა ახლა მიიღეს ELC მოლეკულური სტრუქტურები მიოსინ A- სთან დაკავშირებული Toxoplasma gondii და Plasmodium falciparum რენტგენული კრისტალოგრაფიისა და ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის (NMR) გამოყენებით.

მათი კვლევა, გამოქვეყნებულია კომუნიკაციების ბიოლოგია, აჩვენებს, რომ ELC– ები მუშაობენ როგორც „მოლეკულური ძაფები“ - მიოსინ A– ს შეკავშირებისას, ELC ხდება ხისტი და იწყებენ მოქმედებას, როგორც მისი ბერკეტი. ეს გამკაცრება საშუალებას აძლევს მიოსინს გადადგას უფრო გრძელი ნაბიჯები, რაც სავარაუდოდ აჩქარებს პარაზიტის მოძრავ მოძრაობებს.

მკვლევარებმა ასევე გამოიკვლიეს კალციუმის როლი, სავარაუდო მოცურების მარეგულირებელი, ELC– ებსა და მიოსინ A.– ს შორის ურთიერთქმედებაში გასაკვირია, რომ მათ აღმოაჩინეს, რომ კალციუმი არ ახდენს გავლენას ELC– ების სტრუქტურაზე. თუმცა, ეს ზრდის ELC-myosin A კომპლექსის სტაბილურობას. ეს მოულოდნელი შედეგი გვიჩვენებს, რომ გლიდეოზომური არქიტექტურა ჯერ კიდევ მალავს ბევრ უცნობს.

"ეს ნაშრომი არის პირველი ხილვა იმის შესახებ, თუ როგორ მოძრაობენ ეს ორგანიზმები", - ამბობს მეთიუ ბოულერი, EMBL გრენობლის მკვლევარი, რომელიც არ მონაწილეობს ამ კვლევაში, რომელიც იკვლევს ტოქსოპლაზმის სტრატეგიებს უჯრედების შეჭრის შემდეგ იმუნური სისტემის გასაკონტროლებლად.

"მომხიბლავია ახალი მოლეკულური დეტალების გაჩენა იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს ეს პარაზიტები მასპინძელი უჯრედის გარეთ. ლამაზი სტრუქტურები აჩვენებენ, თუ როგორ არის გაერთიანებული ამ მოძრაობის გამომწვევი ძრავა და შეიძლება იყოს საფუძველი ახალი მედიკამენტების შემუშავებისათვის ამ დაავადებების სამკურნალოდ, - განაგრძობს ბოულერი.

მარია ბერნაბეუ, რომელიც ხელმძღვანელობს კვლევას ცერებრალური მალარიის სისხლძარღვთა დისფუნქციის შესახებ ბარსელონაში EMBL ადგილზე, დასძენს: "კანის მეშვეობით პლაზმოდიუმის გავლა არის ადამიანის ინფექციის პირველი ეტაპი. ამ ეტაპზე პლაზმოდიუმის სამიზნე უპირატესობაა მხოლოდ ასამდე პარაზიტი პარაზიტის მოცურების უნარის გაცნობიერებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს წამლების ან ვაქცინების შემუშავებას, რომლებიც მიზნად ისახავს პლაზმოდიუმს გამრავლებამდე. "

ინტერდისციპლინარული თანამშრომლობა

ნაშრომი არის სტრუქტურულ ბიოლოგთა (L öw ჯგუფი) და პარაზიტოლოგების (გილბერგერის ჯგუფი) ევროპული მოლეკულური ბიოლოგიის ლაბორატორიის ჰამბურგის და სტრუქტურული სისტემების ბიოლოგიის ცენტრის (CSSB), ასევე ბერნჰარდ ნოხტის ინსტიტუტის მეცნიერთა ინტერდისციპლინარული თანამშრომლობის შედეგი. ტროპიკული მედიცინისთვის, ჰამბურგის უნივერსიტეტი და მარტინ-ლუთერ-უნივერსიტეტი ჰოლი-ვიტენბერგი. ეს აჩვენებს ინტერდისციპლინარული თანამშრომლობის პოტენციალს ბიოლოგიური პროცესების გაგებაში და პარაზიტული დაავადებების წინააღმდეგ ბრძოლის შესაძლო სამომავლო სტრატეგიებში.

"მალარიის კვლევაში ჩართვა იყო ამაღელვებელი მცდელობა - ექსპერტებთან რეგულარული გაცვლა და ინტერდისციპლინარული გარემო დაგვეხმარა პარაზიტოლოგიის სფეროს შესწავლაში", - ამბობს ქრისტიან L öw.

EMBL ეძღვნება ინტერდისციპლინარული ინფექციის ბიოლოგიის კვლევის წინსვლას. ეს აისახება EMBL საიტებზე განხორციელებული პროექტებით, მათ შორის მარია ბერნაბეუს მალარიაზე მუშაობით და მეთიუ ბოულერის ტოქსოპლაზმით და თანამშრომლობით პროექტებით, როგორიცაა მალარიის ან ტუბერკულოზის შემხედვარე მატიას ვილმანის ხელმძღვანელობით EMBL Hamburg.

უარი პასუხისმგებლობაზე: AAAS და EurekAlert! არ არიან პასუხისმგებელი EurekAlert– ში განთავსებული ახალი ამბების სიზუსტეზე! დამხმარე დაწესებულებების მიერ ან EurekAlert სისტემის საშუალებით ნებისმიერი ინფორმაციის გამოყენებისათვის.


მალარია

მალარია არის ტროპიკული დაავადება, რომელიც გავლენას ახდენს 300 მილიონზე მეტ ადამიანს და იწვევს 1-1.5 მილიონ ადამიანს სიკვდილს წელიწადში, თუმცა ასეთი შეფასებები განსხვავებულია. როგორც გლობალური მკვლელი ის მეორეა მხოლოდ ტუბერკულოზის (ტუბერკულოზის) შემდეგ.

განსაკუთრებით საშიშია მცირეწლოვანი ბავშვებისთვის და ორსული ქალებისთვის სუბსაჰარის აფრიკაში.

გამომწვევი ორგანიზმი: პლაზმოდიუმი სახეობები
მალარია გამოწვეულია მიკროსკოპული ერთუჯრედიანი ორგანიზმით - პროტოქტისტანი (ასევე ცნობილია როგორც პროტოზოა) - ცხოვრობს სისხლში და ასევე სხეულის ორგანოებში. სინამდვილეში 4 განსხვავებული სახეობაა: Plasmodium falciparum, P. vivax, P. malariae, P. ovale.
მათი ცხოვრების ციკლის დეტალებში უამრავი განსხვავებაა. P. vivax არის ყველაზე ფართოდ გავრცელებული სახეობა (60 ° N და 30 S განედებს შორის), ვინაიდან P. falciparum, found in tropical areas, has more drastic effects and is sometimes known as malignant malaria.

ვექტორი: ანოფელესი mosquito
Malaria is spread from person to person by (bites from) a mosquito - specifically ანოფელესი, and in Africa one main species: Anopheles gambiae.

Like other mosquitoes, this species has an aquatic life-cycle involving eggs laid on the water surface hatching into larvae which live and feed beneath the water, but which occasionally visit the surface to take in atmospheric air via tubes at the tail end.

The larvae turn into pupae which also move in the water, and these in turn metamorphose into adults which leave the water and fly away (usually not far from water).

The malaria infection cycle

N.b. Many parasites have life cycles involving 2 host species, within which they pass through a variety of different stages, often alternating between using asexual processes in order to build up numbers when conditions are appropriate and using sexual processes in other stages.
Passing the mouse pointer over the text below gives extra detail: the names of the stages involved.

The cycle starts when .

A person infected with პლაზმოდიუმი is bitten by a (female) ანოფელესი mosquito.

Biting insects often inject a small amount of saliva before sucking out blood. The saliva contains an anticoagulant which prevents blood clotting.

When the mosquito takes in blood, some პლაზმოდიუმი passes in via the mosquito's digestive system and into the mosquito's salivary gland.

Male and female stages of the პლაზმოდიუმი parasite fuse so that fertilisation occurs in the mosquito's gut and then პლაზმოდიუმი passes through a variety of asexual stages inside the body of the mosquito, which is only a few mm in length. One stage enters the mosquito's salivary glands.

პლაზმოდიუმი appears to have no major effects on ანოფელესი , i.e. it does not cause "illness" in any sense to the mosquito.

The next time the mosquito bites a human, it will inject პლაზმოდიუმი along with its saliva.

ის პლაზმოდიუმი parasite passes into the blood stream, and quickly into the liver, although other body organs may be affected, including the brain.

Როდესაც პლაზმოდიუმი enters liver cells, effectively by-passing the immune system, it goes through a number of stages in its life cycle, dividing and reproducing asexually. It can also remain here for a long time, and may invade other liver cells.

Eventually large numbers of პლაზმოდიუმი cells leave the liver and infect red blood cells and once again reproduce asexually inside them. They may form characteristic "ring stages" which can be detected by microscopic examination of the blood. These red blood cells then break open and release პლაზმოდიუმი which infects yet other red blood cells. About 9-16 days after the initial infection, the body experiences a fever as a reaction to the cell debris produced by the infecting პლაზმოდიუმირა Another linked symptom may be anaemia.

Ზოგიერთი პლაზმოდიუმი parasites turn into another (sexual) form - which will eventually form male and female gametes - which circulate in the blood. These forms are then taken up by biting mosquitoes and may spread the infection further .


Interestingly, it is known that პლაზმოდიუმი parasites migrate out of the liver and towards the skin at night time - which synchronises with the time at which mosquitoes are most likely to bite.

Some questions

What dietary components does blood provide that plant juices do not?
> protein - red blood cells contain haemoglobin.

Როგორ კეთდება პლაზმოდიუმი by-pass the immune system?
> By quickly entering liver cells and red blood cells it does not expose its antigens on the outside of the cell.
პლაზმოდიუმი is a single celled protoctistan. How does a protoctistan differ from a bacterium?
> Protoctistan cells have a true nucleus, and other internal organelles, such as mitochondria (and they are slightly larger cells).
When we use words like ანოფელესი, ან პლაზმოდიუმი, what level of classification are we using?
> Genus clue: starts with a capital letter.

Can you explain why the symptoms of malaria tend to recur, without sufferers being re-exposed, i.e they do not need to be bitten again?
> Some parasites enter a dormant state in the liver and become re-activated months later.

Control Measures

- against the vector (mosquito)

  • Draining mosquito "breeding grounds" - marshes, swamps, ponds etc
    This is never 100% effective, or even desirable, but it may be combined with other projects e.g. colonisation of land for agriculture, or civil engineering projects e.g. construction of railways or canals.
  • Large scale spraying of wetland areas with insecticides to kill mosquitoes and larval stages has been quite successful (especially in the post-war years), even at the expense of environmental pollution. Some of the recent spread of malaria has been blamed on the cessation of use of DDT in some countries.
  • Biological control - introducing fish to eat the mosquito larvae and pupae
    Gambusia affinis - often called the mosquito fish - is a small livebearing fish that is recommended in some instances as it can live in small bodies of water, although it may cause ecological damage by feeding upon other water organisms.
  • Covering water with a film of oil (drinking water: diesel - which eventually evaporates away in warm climates)
    This kills the aquatic stages of the mosquito by preventing them from taking in air at the water surface.
  • Spraying houses with insecticide
    Use of persistent insecticide [even DDT] on vertical surfaces has been found to be better than knock-down of flying insects.
    Evaporative dispensers of insecticides and insect repellants are often used by holidaymakers
  • Fitting flyscreens to windows
  • Sleeping under nets, preferably soaked in insecticides
    (See newspaper article as overlay?)

- against the parasite

Quinine - a product of the bark of the Cinchona tree - is the main ingredient in tonic water, a favourite drink (with gin!) for some people in hot places - a trend started by tea planters?
Chloroquine is used both to help prevent and treat malaria - it should be started 1 to 2 weeks before travelling into an area in which malaria is present. It should be taken the entire time in the area, and for 4 weeks after leaving.

It is known that strains of mosquito resistant to these insecticides have developed in some parts of the world.

Lariam (almost an anagram for malaria!), aka mefloquine, is a more modern drug taken before going (on holiday?) to affected areas - but with a fairly chequered background - neuropsychiatric side effects
Artemisinin is a drug derived from a plant of the Wormwood family Artemisia spp., which often produce bitter chemical compounds. Other members of the wormwood family have been known to produce herbal remedies as well as flavourings for alcoholic drinks such as Vermouth and Absinthe. Although the extract of the species Artemisia anuum (known as qinghaosu) has been used in China for several hundred years, it has only recently been investigated in the West using scientific principles. Several other compounds with a similar molecular structure have been developed, and are currently being tested.

ვაქცინა
only limited progress so far!
In some areas human populations have a limited amount of natural acquired immunity to malaria based on antibodies produced as a result of regular exposure to პლაზმოდიუმირა This immunity may even be passed on from mothers to babies - antibodies crossing the placenta - resulting in passive immunity.

Points of interest

Სახელი mal aria means bad air - a possible reference to the supposed influence of unknown substances emanating from swampy areas where the condition is rife.

Malaria used to be endemic in Britain (especially Romney marshes) up to the completion of the Royal Military Canal in 1806, which greatly improved the drainage of the area.
With global warming (and foreign travel) it may return!

It has been said that the main food for ანოფელესი mosquitoes is the filamentous alga Spirogyra, so removing this physically may reduce populations of mosquitoes.

Tyre dumps are a major problem in affected areas. No matter which way they are arranged, tyres stored outdoors will always trap a small volume of rainwater which is enough to harbour mosquito larvae in a sheltered environment from which adult mosquitoes may emerge and bite humans.

Sickle cell anaemia (an inherited genetic condition) probably gives a degree of protection against infection by პლაზმოდიუმირა Red blood cells contain a modified version of the haemoglobin molecule, which although much less efficient at carrying oxygen, makes red blood cells infected with პლაზმოდიუმი more likely to be broken down. The distribution of sickle cell anaemia and malaria are closely correlated. Although people with a double dose of the sickle cell allele (homozygotes) suffer, it is thought that people with a single dose of the sickle cell allele (heterozygotes) are more able to resist პლაზმოდიუმი in these hotter areas of the world. This is known as heterozygote advantage.
A similar situation is thought to occur with the blood condition thalassemia.

The details of the life-cycle of პლაზმოდიუმი და ანოფელესი and their interaction were discovered by Dr Ronald Ross (1857 1932) who obtained a Nobel prize for his work. However it is interesting that he concentrated on the effects of the parasite on birds, but disproved a previous theory that merely drinking water contaminated with mosquito larvae could pass on the disease. Სინამდვილეში Giovanni Grassi (1854-1925) made the final connections with malaria in humans as a result of direct experimentation on human volunteers using mosquitoes from infested areas within Italy. He also carried out large scale experimentation on railway workers, dividing them into groups with and without screened houses for protection after dusk!

ანოფელესი mosquitoes are known to be attracted to chemicals produced by the human body, such as sweat, especially from the foot region. Similar compounds are given off by some types of cheese!