Hvordan malaria narrer immunsystemet

Globale bestræbelser på at udrydde malaria er afgørende afhængige af forskeres evne til at overliste malariaparasitten. Og Plasmodium falciparum er notorisk klog:Det er hurtigt at udvikle resistens mod medicin og har en så kompleks livscyklus, at det indtil videre har vist sig at være uhåndgribeligt at blokere det effektivt med en vaccine. I en ny undersøgelse rapporteret i Naturkommunikation , forskere ved Weizmann Institute of Science, sammen med samarbejdspartnere i Irland og Australien, har vist det Plasmodium falciparum er endnu mere omstændeligt end hidtil antaget:Ikke kun skjuler det sig for kroppens immunforsvar, den anvender en aktiv strategi til at bedrage immunsystemet.

Blandt overførbare sygdomme, malaria er næst efter tuberkulose i antallet af ofre, sætter næsten halvdelen af ​​jordens befolkning i fare. Mere end 200 millioner mennesker bliver smittet hvert år; omkring en halv million dør, de fleste af dem børn under fem år. "Malaria er en af ​​verdens mest ødelæggende sygdomme - det er en sand bane for lavindkomstlande, hvor den dræber tusind små børn hver dag, " siger Dr. Neta Regev-Rudzki fra Weizmanns afdeling for biomolekylære videnskaber. "For at bekæmpe malaria, vi skal forstå den grundlæggende biologi af Plasmodium falciparum og finde ud af, hvad der gør det til en så farlig morder."

Regev-Rudzki havde tidligere opdaget, i hendes postdoktorale studier i laboratoriet af prof. Alan Cowman ved Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research i Melbourne, Australien, at disse parasitter kommunikerer med hinanden, mens de er i inkubationsstadiet i blodet. De gør det ved at frigive sæklignende nanovesikler - mindre end 1 mikron på tværs - der indeholder små segmenter af parasittens DNA. Tilsyneladende hjælper disse signaler parasitterne med at lære, hvornår det er tid til at begynde at forvandle sig til mandlige og kvindelige former, som begge kan blive båret af myg ind i nye værter. Dette fund var desto mere opsigtsvækkende, fordi nanovesiklerne skal krydse seks separate membraner for at kommunikere beskeden fra en parasit inde i en rød blodcelle til en anden.

I den nye undersøgelse, udført i samarbejde med prof. Andrew G. Bowie fra Trinity College Dublin og andre forskere, Regev-Rudzki og hendes Weizmann-team opdagede, at parallelt med kommunikationen med andre parasitter, Plasmodium falciparum bruger den samme kommunikationskanal til endnu et formål:at levere en vildledende besked til den inficerede persons immunsystem. Inden for de første 12 timer efter infektion af røde blodlegemer, parasitterne sender DNA-fyldte nanovesikler ud, der trænger ind i celler kaldet monocytter. Normalt, monocytter danner immunsystemets første forsvarslinje mod fremmed invasion, at mærke fare på afstand og advare andre immunmekanismer om at igangsætte en effektiv reaktion. Naturligt, immunsystemet sender sin næste forsvarslinje til disse celler.

Men faktisk nanovesiklerne har omdannet monocytter til lokkefugle. Mens immunsystemet har travlt med at forsvare organismen mod falsk fare, den virkelige infektion fortsætter inde i røde blodlegemer, lader parasitten formere sig uhindret med svimlende hastighed. Når immunsystemet opdager sin fejl, kostbar tid er gået tabt, og infektionen er meget sværere at dæmme op.

Regev-Rudzkis team har identificeret en vigtig molekylær sensor, et protein kaldet STING, der bliver aktiveret, når parasittens nanovesikler trænger ind i monocytter. Det er STING, der leverer den falske alarm til immunsystemet, narre den til at "tro" at dens monocytter er i fare. Da forskerne "slog ud" det gen, der fremstiller STING, kæden af ​​molekylære reaktioner, der genererede den vildledende alarm, blev afbrudt.

"Vi har opdaget en undergravende strategi, som malariaparasitten anvender for at trives i menneskeligt blod, " siger Regev-Rudzki. "Ved at forstyrre denne undergravning af immunsystemet, det kan være muligt i fremtiden at udvikle måder at blokere malariainfektion på."