Активность малярийного паразита зависит от его биологических часов

Новые эксперименты, проведенные учеными Юго-Западного медицинского центра США, указывают на взаимосвязь между биологическими часами паразита малярии и уровнем его активности. Результаты были опубликованы в статье. Эксперты считают, что результаты исследования могут способствовать возникновению новых способов борьбы с этой смертельно опасной болезнью.

Более 200 миллионов человек во всем мире ежегодно заболевает малярией, и более 400 000 человек ежегодно умирают от этой болезни, согласно статистическим данным Всемирной Организации Здравоохранения. Вызываемая простейшими из рода Plasmodium, малярия убивает в основном детей, причем большинство смертей приходится на страны Африки, расположенные к югу от Сахары.

Давно известно, что малярия вызывает сильные лихорадки, которые наблюдаются раз в три дня в среднем, все зависит от вида паразита. Это происходит в результате того, что все паразиты одновременно разрывают красные кровяные клетки хозяина, которого они заражают. Ученые пришли к выводу о том, что паразиты обладают чувством времени и имеют свои биоритмы, природа которых остается загадкой. Такой вывод сделал Джозеф С. Такахаси, доктор философии, руководитель исследования и заведующий кафедрой неврологии UTSW.

Для детального исследования этой гипотезы Филипой Рихо-Феррейра, доктором философии и сотрудником Медицинского института Говарда Хьюза, проведена работа с моделью мышью, зараженной Plasmodium chabaudi.

Подобно людям, эти животные также страдают от лихорадки, примерно один раз в день. Чтобы выяснить взаимовлияние между малярийными паразитами и их биологическими ритмами, исследователи поместили некоторых инфицированных мышей в условия, имитирующие обычный цикл день-ночь, с 12 часами света и 12 часами темноты. Другие мыши жили в полной темноте.

В течение трех дней исследователи собирали кровь у животных и исследовали состояние генов их малярийных паразитов. Они обнаружили, что более 80 процентов генов в условиях света вели себя одинаково. Их активность достигла пика в одно и то же время и с одинаковой интенсивностью в обеих группах. Это говорит о том, что световые сигналы не влияли на ритмы паразитов.

Исследование малярии, проводимое в Намибии, показало, что адекватные меры вмешательства снижают передачу болезни на 75%. Это значит, что, возможно, в недалеком будущем появятся эффективные средства против этой страшной болезни.

Наряду с этим исследователи изучили активность генов паразита у мышей с генетической мутацией, которая заставляет их собственные циркадные ритмы работать около 26 часов вместо 24. Результаты показали, что эти простейшие существа способны замедлять собственные клеточные циклы, чтобы приводить их в соответствие циклам своих хозяев. Однако эта корреляция не была идеальной. Данные позволяют предположить, что, хотя паразит, по-видимому, принимает сигналы от своего хозяина, он все же становится активным в то время, которое для него удобно.

Рихо-Феррейра отмечает, что результат указал направление развития исследований и позволил понять, что паразиты способны следовать за «хозяином» и определять время своей активности. Проводя дальнейшие тесты, эксперты обнаружили еще один внешний фактор, влияющий на биологические ритмы у животных. Это прием ими пищи. Активность возбудителя болезни зависит от времени трапезы его хозяина.

Все эти находки позволяют предположить, что, хотя отдельные паразиты, по-видимому, движимы своими собственными биологическими часами, они нуждаются во внешнем сигнале от своих хозяев для синхронизации. Построенные исследователями математические модели подтверждают эту идею. Такахаси отмечает, что для исследования поведения паразита по часам потребуются дальнейшие наблюдения.

По мнению редакции портала новостей «Центропресс», если специалистам удастся выявить механизм, который лежит в основе данного явления, это позволит осуществлять борьбу с малярией более эффективно. В итоге терапевтический процесс будет более успешным и приведет к закреплению полученных результатов.