by Catherine de Lange

ostatecznie zidentyfikowano nieuchwytny mechanizm, dzięki któremu ludzie posiadający Gen sierpowatokomórkowy są chronieni przed malarią. To może wskazywać na leczenie malarii.

u ludzi rozwija się niedokrwistość sierpowatokrwinkowa, stan, w którym czerwone krwinki są nieprawidłowo ukształtowane, jeśli dziedziczą dwie wadliwe kopie genu hemoglobiny przenoszącej tlen. Wadliwy gen utrzymuje się, ponieważ nawet noszenie jednej kopii daje pewną odporność na malarię.

teraz Miguel Soares i Ana Ferreira z Gulbenkian Institute of Science w Oeiras w Portugalii i współpracownicy odkryli, w jaki sposób myszy zmodyfikowane genetycznie do przenoszenia jednej wersji wadliwego genu są chronione przed malarią.

ich wyniki pokazują, że gen nie chroni przed zakażeniem przez pasożyta malarii, jak wcześniej sądzono. Zamiast tego zapobiega rozprzestrzenianiu się choroby po zakażeniu zwierzęcia.

zespół Soaresa odkrył, że haem – składnik hemoglobiny – jest obecny w postaci wolnej we krwi myszy z jednym wadliwym genem hemoglobiny, ale w dużej mierze nieobecny u normalnych myszy. Aby dowiedzieć się, czy pomogło to uchronić się przed malarią, zespół wstrzyknął haema do krwi normalnych myszy, zanim zaraził je malarią. U myszy nie rozwinęła się choroba.

efekt paradoksalny

paradoksalnie Soares odkrył również, że jeśli po zakażeniu pasożytem malarii występuje wysoki poziom haem we krwi, choroba jest bardziej podatna na rozwój. W rzeczywistości nawet myszy posiadające jedną kopię genu sierpowatego, a zatem mniej narażone na malarię, mogą być bardziej narażone na rozwój choroby poprzez wstrzyknięcie im haem po zakażeniu.

więc jak to możliwe, że free haem jest jednocześnie niebezpieczny i opiekuńczy? Wyniki badań Soaresa sugerują, że działa mechanizm podobny do szczepienia.

niski poziom wolnego haemu krążącego we krwi myszy posiadających Gen sierpowatokrwinkowy stymuluje produkcję enzymu, który go rozkłada, zwanego oksygenazą haem-1. Uwalnia to niewielkie ilości tlenku węgla – gazu, który w dużych ilościach jest wysoce toksyczny.

przy niskim stężeniu we krwi myszy wydaje się jednak, że tlenek węgla odgrywa rolę w zapobieganiu gromadzeniu się haem po zakażeniu pasożytem malarii. To właśnie to ograniczenie poziomu haem wydaje się chronić przed rozwijającą się chorobą.

Ochrona potwierdzona

aby to potwierdzić, Soares i współpracownicy zbadali, czy gaz może chronić normalne myszy przed malarią. Zarazili myszy pasożytem malarii, a następnie pozwolili im wdychać małe dawki tlenku węgla-zbyt niskie, aby wywierać działanie toksyczne. U myszy nie rozwinęła się choroba.

Soares sugeruje, że gaz – o którym wiadomo już, że ma pewne właściwości terapeutyczne w małych ilościach – mógłby być użyty do ochrony przed malarią u osób zakażonych pasożytem.

ale jest prawdopodobne, że rozwój malarii będzie czymś więcej niż tylko kontrolowaniem poziomu haem we krwi. Wiadomo już, że reakcja zapalna odgrywa również rolę w wystąpieniu malarii, mówi Soares, co sugeruje, że choroba jest wywoływana przez atak dwubiegunowy.

nadaktywna odpowiedź immunologiczna prowadzi do gromadzenia toksycznych komórek T. W innym eksperymencie Soares i jego zespół wykazali, że nagromadzenie się tych patogennych komórek po zakażeniu malarią jest hamowane u myszy z jednym genem z komórek sierpowatych-chociaż mechanizm ochronny w działaniu nie został jeszcze ustalony.