Медицина
Біологія
Медицина
Біологія

Малярійні плазмодії змінили активність своїх генів у сезон посухи

Міжнародна група науковців виявила, що малярійні плазмодії Plasmodium falciparum у сезон посухи рідко викликають симптоми малярії, внаслідок зміни активності своїх генів. Це дозволяє їм уникнути реакції імунної системи та дожити до сезону дощів, коли кількість їхніх остаточних хазяїнів - комарів - зросте до необхідного їм рівня. Дослідження вчених оприлюднили у журналі Nature Medicine.

Як ховається малярійний плазмодій?

Близько 200 мільйонів людей щороку заражаються малярією, а у 2018 році хвороба вбила 400 тисяч пацієнтів. Малярію викликають п’ять видів паразита роду Plasmodium, з яких найнебезпечнішим вважають Plasmodium falciparum. Після укусу інфікованим комаром плазмодії інфікують людські еритроцити та виділяють на їхню поверхню білки, через які кров’яні клітини прилипають до кровоносних судин. Це рятує паразитів від потрапляння їх разом з еритроцитами до селезінки, де для них є ризик бути знищеними, та дає час на розвиток. Однак вчені помітили, що плазмодії не завжди слідують цьому шляху уникнення небезпеки - у посушливі періоди, коли комарів стає мало, паразити не спричиняли прилипання еритроцитів.

Що здивувало вчених?

Щоб з’ясувати, яка причина дивного спостереження, науковці провели у 2017-2018 роках дослідження близько 600 інфікованих малярійним плазмодієм людей у Малі, північно-західній африканській державі. Так вони з’ясували, що у дощові сезони на малярію з проявами жару захворіли в середньому 365 осіб. А в посушливий період 2017 року їх було лише 12, а в 2018 році - взагалі лише 5.

Виявилося, що під час посухи плазмодії в крові перебувають у настільки низькій концентрації, що вони рідко викликають інфекцію і не помічаються імунною системою хазяїна. Завдяки цьому пристосуванню збільшується їхній шанс дожити до сезону дощів та передатися остаточним хазяїнам - комарам.

Чим пояснюється сезонність плазмодіїв?

Вчені порівняли паразитів, яких вилучили від безсимптомних носіїв у посушливий період із плазмодіями від пацієнтів з проявами хвороби у вологий сезон. Вони помітили, що сезонністю володіють 1607 генів P. falciparum. У паразитів посушливого періоду активно працював 1131 ген, які були неактивними в іншої групи паразитів. Решта 476 генів були в них вимкненими. Завдяки цьому малярійні плазмодії, ймовірно, перестали продукувати білок, який призводить до прилипання еритроцитів до судин. Звісно, у такому разі інфіковані клітини періодично потрапляють до селезінки, де руйнуються. Але в результаті популяція паразита всередині людини знижується до такого рівня, що більше не викликає симптомів та не привертає увагу імунної системи.

Надалі дослідники планують з’ясувати, які саме гени залучені в цьому процесі. Це може допомогти розробляти нові методи лікування та профілактики малярії.

Малярія не однаково страшна для всіх, деякі народи мають вроджену стійкість проти зараження плазмодієм. Наприклад, до 80 відсотків населення кабовердійського острова Сантьягу мають такий захист, зумовлений генетичною варіацією. Науковці вважають цей випадок свідченням дії природного добору в людській популяції.