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Los científicos de Drexel determinan cómo dos nuevas drogas antimalariales trabajan

Los científicos de la universidad de Drexel han descubierto un mecanismo inusual para cómo dos nuevas drogas antimalariales operan: Dan a piel del parásito un alza en el colesterol, haciéndola incapaz de atravesar los laberintos estrechos de la circulación sanguínea humana. Las drogas también parecen engañar el parásito en reproducirse prematuramente.

La malaria es una enfermedad transmitida por mosquitos causada por los parásitos del Plasmodium. Después de que muerdan a una persona, el parásito invade a los glóbulos rojos de la víctima. Allí, divide eventual en los parásitos de la hija, que continúan destruir a cada glóbulo rojo que infectan.

Hay varias drogas en fase de desarrollo que interrumpen este ciclo vital, incluyendo una clase de las composiciones descubiertas en 2014 por Akhil Vaidya, doctorado, profesor en la Universidad de Drexel del remedio. En su estudio 2014, Vaidya y su equipo de investigación encontraron que estas drogas aumentan niveles de sodio dentro de las células de los parásitos, haciéndolas hincharse y entrar en erupción.

Sin embargo, en un nuevo estudio, publicado recientemente en patógeno de PLOS, los investigadores han revelado que este aumento del sodio acciona real una cascada más compleja de acciones, cambiando eventual la membrana exterior del parásito y también engañándola en la reproducción temprana, que hace el parásito inerte.

“Nadie sospechó algo similar para ser la manera de la acción,” dijo a Vaidya, que también dirige el centro de Drexel para la parasitología molecular. “El mecanismo es mucho más complicado e interesante que pensamos originalmente.”

En este estudio, los científicos centrados en dos drogas de la pequeño-molécula, uno de los cuales están experimentando juicios clínicas. A pesar de estructuras moleculares muy diversas, ambas drogas aumentan inicialmente el sodio dentro del parásito y matan posteriormente al patógeno. Hasta ahora, los científicos no han entendido porqué el aumento en la concentración del sodio lleva al fallecimiento del parásito de malaria.

Para explorar esta pregunta, los investigadores primero probaron las propiedades de la membrana de plasma del Plasmodium - o la piel exterior del parásito - antes y después de la exposición a las drogas antimalariales. La membrana del Plasmodium es inusual, porque contiene niveles muy bajos del colesterol, un componente de lípido importante de la mayoría de las otras membranas, incluyendo los de glóbulos rojos humanos.

Los científicos de Drexel presumieron que el contenido inferior del colesterol permiso mayor adaptabilidad para que el parásito viaje a través de la circulación sanguínea humana y soporte la tensión de la circulación de sangre. Proponen que el aumento del sodio, causado por las drogas antimalariales, interfiera de alguna manera con esa elasticidad.

Los investigadores utilizaron un detersorio colesterol-relacionado para descubrir la presencia de lípidos en la membrana del parásito. Encontraron que ambos tratamientos de la droga aparecían de hecho agregar una cantidad importante de colesterol a la membrana de plasma del Plasmodium.

“Creemos que el colesterol hace el parásito rígido, y entonces el parásito puede pasar no más a través de espacios muy pequeños en la circulación sanguínea,” Vaidya dijo, agregando que el parásito no puede continuar su ciclo vital si no puede inscribir a los glóbulos rojos.

Apenas dos horas después del tratamiento, los científicos también consideraron que muchos de los parásitos mostrados hicieron fragmentos de los núcleos y de las membranas del interior, que son los precursores a la división celular. Pero estos cambios suceso sin ningún signo que el genoma del parásito se había multiplicado - un paso que es necesario para que una célula divida y sobreviva.

Los investigadores presumen que la afluencia del sodio es un paso normal durante la división del parásito de malaria. Las drogas antimalariales inducen prematuramente esta acción de la transmisión de señales, y el parásito comienza a dividir antes de que deba.

“El parásito no está listo para dividir todavía, así que no puede sobrevivir. Es como lanzamiento prematuro de un niño,” Vaidya dijo. “Esta cascada entera de acciones es accionada por estos tratamientos de la droga.”

La malaria es la enfermedad parásita más mortal del mundo. Mata a más de 300.000 personas por año, según la Organización Mundial de la Salud, y afecta a hasta 300 millones.

Uno de los retos más grandes para tratar malaria es resistencia a los medicamentos. Las drogas que están actualmente disponibles están perdiendo rápidamente su potencia, así que a investigadores están revolviendo para desarrollar tratamientos más fuertes.

Entendiendo exactamente cómo los nuevos candidatos de la droga paran malaria, Vaidya y su objetivo de las personas para revelar más sobre las vulnerabilidades del parásito. Esto, esperan, llevarán eventual a la creación de drogas más efectivas contra la enfermedad. Vaidya observó que la mejor defensa contra malaria será siempre una combinación de tratamientos.

“Queremos encontrar las mejores maneras de guardar las nuevas drogas que mientras poder,” Vaidya efectivo dijo.

Source:

Drexel University