Parazity malárie strácajú zovretie - liek; Výživa - FAZ
Ako sa patogénom malárie darí napádať ľudské červené krvinky, a tým spúšťať nebezpečné infekčné choroby, nebolo doteraz podrobne objasnené. Americkí vedci sa opatrnou analýzou kontaktných štruktúr medzi parazitom a jeho hostiteľskými bunkami priblížili k vyriešeniu hádanky.
Dúfame, že ich objavy povedú k novým spôsobom boja proti tejto rozšírenej chorobe, na ktorú každý rok zomrú asi dva milióny ľudí, väčšinou malých detí. Keď komáre Anopheles prenášajú uhryznutím najbežnejší patogén malárie Plasmodium falciparum na človeka, tieto parazity sa najskôr dostanú krvou do pečene. Aj keď sa intenzívne množia v pečeňových bunkách, pre človeka nepredstavujú okamžité nebezpečenstvo.
Ak sú ovplyvnené erytrocyty, stáva sa to kritickým
Aj keď zabalené bunky prasknú a nalejú svoj náklad do krvi, infikovaná osoba neochorie. Len čo plazmódie preniknú do červených krviniek, množia sa v nich a bunky ničia, malária naberá nebezpečný priebeh. Charakteristickými znakmi ochorenia sú cyklicky sa opakujúce záchvaty horúčky, extrémnej únavy, anémie a ďalších príznakov.
Iba napadnutie erytrocytmi je rozhodujúcim krokom, ktorý vedie k malárii. Nie je preto prekvapením, že sa vedci v posledných rokoch pokúsili zabrániť prenikaniu plazmódií do erytrocytov. Nepodarilo sa im však dosiahnuť jednoznačný úspech. Skôr sa ukázalo, že patogény, ktoré boli blokované v prístupe k pečeňovým bunkám alebo červeným krvinkám, napríklad imunizáciou, jednoducho použili inú cestu.
Molekulárna architektúra pripravuje pôdu pre parazity
Vedci pod vedením Leemra Joshua-Tora z Laboratória studenej jari v štáte New York teraz skúmali kontaktné body medzi parazitmi a červenými krvinkami tak podrobne, že vyšli najavo najjemnejšie atómové detaily. Sústredili sa na štruktúru plazmódií, ktorá môže nadviazať kontakt s najdôležitejším štruktúrnym prvkom na plášti erytrocytov. Proteín známy ako EBA-175 sa kombinuje s proteínom erytrocytovej membrány, glykoforínom A. Tento je vybavený mnohými zvyškami cukru, ktoré končia kyselinou neuraminovou.
Ako vedci vysvetľujú v časopise „Cell“ (roč. 122, s. 183), kontaktná štruktúra plazmódie funguje v dvojitom balení. Dve rovnaké štruktúry akoby si podali ruky a až potom vytvorili molekulárnu architektúru, ktorá vo viacerých oblastiach presne zodpovedá štruktúre erytrocytov a vyhladzuje tak cestu parazitovi do cieľovej bunky. Zdá sa, že tvorba páru, dimerizácia, neprebehne až do okamihu, keď sa proteínový komplex spojí s veľmi špecifickými štruktúrami cukru na strane erytrocytov.
Patogény z pečeňových buniek prežijú iba krátko
Na základe svojich zistení vedci dospeli k záveru, že invázii patogénu do erytrocytov je možné zabrániť narušením párovania parazita a hostiteľskej bunky s presnou presnosťou. Ak mutáciou zmenili štruktúru dvojitého balenia parazita, v skutočnosti už nebol schopný kombinovať sa s červenými krvinkami. Tento výsledok naplnil vedcov novým optimizmom, že s maláriou sa dá bojovať konkrétnejšie ako doteraz. Teraz hľadáte malé molekuly, ako sú peptidy alebo vhodné protilátky, ktoré zabraňujú tvorbe párov v kontaktnej štruktúre parazita a blokujú prenikanie patogénu do erytrocytov.
Patogén malárie má veľa variantov kontaktnej štruktúry, ktorá bola teraz prvýkrát starostlivo preskúmaná, ale zdá sa, že všetky majú v podstate rovnakú väzbovú architektúru a dajú sa podobným spôsobom zablokovať. Aj keď nie je zabránené všetkým parazitom uvoľneným z pečene preniknúť do červených krviniek, účinok môže byť dramatický, hovorí Andrew Waters z univerzity v Leidene („Cell“, zv. 122, s. 149). Pretože formy patogénu malárie uvoľňované pečeňovými bunkami prežívajú v krvi iba krátko. Ak nenájdu svoj nový biotop hneď, zomrú a už nemôžu spôsobiť maláriu.
Oslovujeme ostatných Štruktúra kontaktu späť
Napriek všetkému optimizmu je treba pamätať na to, že patogén malárie so svojimi rozmanitými stratégiami prežitia si stále môže uchovať nejaké prekvapenie. Zrejme desiatky rôznych povrchových variantov plazmódia majú rovnakú väzbovú architektúru, cez ktorú by sa teraz mohol patogén udrieť ako na Achillovej päte. Ale parazit má aj iné typy kontaktných štruktúr, cez ktoré môže tiež prepašovať do červených krviniek. Štúdie Janine Stubbsovej z Inštitútu pre lekársky výskum Waltera a Elizy v Melbourne v časopise „Science“ (roč. 309, s. 1384) ukazujú, že Plasmodium falciparum si môže zvoliť medzi rôznymi kontaktnými štruktúrami.
Ak sa paraziti stretnú s červenými krvinkami, v ktorých sa stratili zvyšky kyseliny neuraminovej na receptoroch, použijú namiesto proteínu EBA-175 inú kontaktnú molekulu, proteín PfRh4. Pomocou tohto proteínu môže plazmódia teraz útočiť aj na erytrocyty, v ktorých chýba zložka neuraminovej kyseliny. V prípade potreby sa však vrátia k inej kontaktnej štruktúre. Táto stratégia zvyšuje vaše šance na nájdenie vhodnej hostiteľskej bunky. Sťažuje však hľadanie vakcíny, ktorá blokuje prenikanie patogénov do erytrocytov.