Согласно исследованию, проведенному учеными из Медицинского колледжа штата Пенсильвания, малярийный паразит Plasmodium falciparum захватывает процесс иммунной системы, вторгаясь в эритроциты. Понимание того, как малярия проникает в клетки, может привести к созданию более эффективной вакцины.
Ежегодно от малярии умирает около 1 миллиона человек, в основном дети в возрасте до 5 лет в странах Африки к югу от Сахары. Только одна вакцина была лицензирована, и ни она, ни какие-либо другие, разрабатываемые сегодня, не будут на 100 процентов эффективны против малярийной инфекции, сказал ведущий исследователь Хосе А. Стаут, доцент медицины, микробиологии и иммунологии, Государственный медицинский колледж Пенсильвании.
Иммунологи подозревали, что P. falciparum, самый смертоносный малярийный паразит, использует несколько механизмов для уклонения от иммунного ответа человека и вторжения в эритроциты. Команда Стаута вместе с коллегами из Исследовательского института армии Уолтера Рида и Инициативы по вакцинации против малярии PATH показала, что паразит использует для этого часть иммунного ответа человека, называемую системой комплемента. Они сообщают о своих результатах онлайн в журнале EBioMedicine.
Система комплемента состоит из белков, которые помогают – или дополняют – антитела, борющиеся с инфекциями. При успешном иммунном ответе выработка антител против патогена запускает белки комплемента, которые покрывают и убивают захватчика, прежде чем он сможет причинить вред.
Но в случае заражения малярией, как выяснили исследователи, паразит переворачивает этот процесс с ног на голову.
Подрыв иммунной системы был продемонстрирован ранее при других инфекционных заболеваниях, таких как вирус денге. Стаут и его коллеги предположили, что P. falciparum может использовать аналогичную тактику.
Чтобы проверить это, они сначала посмотрели на паразита в пробирке. В присутствии белков комплемента противомалярийные антитела усиливали рост паразита; когда комплемента не было, паразит тоже не рос.
Затем исследователи проверили эту идею с использованием малярийного паразита мышей Plasmodium berghei. У мышей, которым не хватало определенного белка из системы комплемента, после заражения уровень паразита в красных кровяных тельцах был ниже.
Пока неясно, как именно антитела и комплемент взаимодействуют друг с другом, способствуя развитию малярийной инфекции.
Поверхность эритроцита усеяна рецепторами комплемента, белками, которые блокируют проникновение комплемента в клетку и ее нападение.
"Эти рецепторы комплемента на самом деле защищают красные кровяные тельца от того, что мы называем самонарушением," Стаут сказал.
Исследователи наблюдали, как малярийный паразит контактирует с кластерами рецепторов комплемента на поверхности красных кровяных телец, пытаясь вторгнуться.
"Мы подозреваем, что когда комплемент активируется антителами, малярийный паразит покрывается белками комплемента, которые обычно убивают его," Стаут объяснил. "Вместо этого белки комплемента позволяют паразиту связываться с рецепторами комплемента на красных кровяных тельцах. Это позволяет паразиту фактически прилипать к клетке, а затем продолжать проникать внутрь нее."
Хотя исследователи знали, что некоторые другие патогены могут захватить систему комплемента, этот процесс никогда ранее не проявлялся при малярии.
"Наши результаты противоречат догме о том, что делает система комплемента, и, вероятно, будут подвергаться тщательной проверке," Стаут сказал. "Наши результаты показывают, что разработка эффективной вакцины против малярии, которая блокирует инвазию эритроцитов, является более сложной задачей, чем первоначально предполагалось. В то же время мы сейчас в лучшем положении. Изучив уловки малярийного паразита, мы сможем их обойти." Одна из стратегий может ввести антитела, которые с меньшей вероятностью активируют комплемент, сказал Стаут. Также могут быть разработаны более эффективные методы лечения, такие как ингибиторы комплемента для использования у людей с тяжелой формой малярии.
"Нам необходимо продолжать изучать способы, с помощью которых мы можем разработать в конечном итоге почти 100-процентную эффективную вакцину против малярии," он сказал.