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Parasite de malaria avec du médicament de quinoline vérifié in vivo

Chercheurs d'Israël, en collaboration avec d'autres regardés les effets du plasmodium de malaria sur des hématies in vivo en présence d'un médicament, pour comprendre le fonctionnement de l'agent pathogène dans sa maladie entraînant la capacité et les fondements également jetés pour le développement du traitement efficace pour la maladie mortelle.

Les résultats d'étude étaient publiés dans un article intitulé, « mode de l'action des médicaments antimalariques de quinoline en hématies infectées par le falciparum de Plasmodium, indiquée in vivo, » dans la dernière question des démarches de tourillon de l'Académie de pays des sciences (PNAS).

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L'image montre des petits groupes tels que la vacuole des parasites (colorés dans bleu et vert) à l'intérieur d'un globule sanguin infecté. Crédit d'image : S. Kapishnikov

Les organismes ont indiqué que 4 dans 10 personnes vivent dans les régions qui sont endémiques pour la malaria. Les estimations prouvent que presque 200 millions de personnes sont infectés avec la malaria annuellement et les destructions de la maladie autour de 600.000 tous les ans. La malaria est provoquée par le plasmodium appelé d'organismes unicellulaires. Ces plasmodia sont transmis par l'intermédiaire du dégagement d'un moustique femelle infecté d'anophèles. Les plasmodia s'avèrent pour arranger dans les hématies de l'hôte humain. Le parasite métabolise l'hémoglobine dans les GR et ceci les aide pour se développer et se multiplier jusqu'à ce qu'ils éclatent ouvert et infectent d'autres GR. Le groupe d'Artemisinin de médicaments fonctionnent à côté d'éviter se multiplier de plasmodia. Les chercheurs ont regardé le fonctionnement exact du parasite dans les GR.

Parlant au sujet de la signification de l'étude l'équipe a écrit, « les médicaments antimalariques les plus très utilisés appartiennent à la famille de quinoline. La question de leur mode d'action a été ouverte pendant des siècles. » La plupart des spéculations sur le fonctionnement de ces médicaments comprennent l'interférence des médicaments dans le « procédé de la cristallisation du heme dans le parasite de malaria. » Cependant des études toujours ont été faites sur les parasites secs ou sur les systèmes modèles et jamais in vivo sur les cellules sous tension.

L'équipe de recherche a expliqué que dans le parasite qui a infecté les GR, il y a une vacuole digestive qui enregistre un grand nombre d'hémoglobine. Cette vacuole relâche fer-contenir des molécules de hemozoin. Ces molécules sont toxiques pour les plasmodia. Ainsi, afin de survivre les plasmodia cristallisent les molécules de hemozoin. Les médicaments antimalariques ont pu viser ce procédé de cristallisation rendant de ce fait les molécules toxiques de hemozoin intactes et détruisant éventuel le plasmodium.

Étudiez le Chef Sergey Kapishnikov de l'université de Copenhague et de l'institut de Weizmann de la Science dans Rehovot, Israël, fonctionné en collaboration avec les chercheurs danois, espagnols, français et les chercheurs de Berlin pour comprendre le procédé de la désintoxication du hemozoin à côté du plasmodium pour la première fois. Ils ont pris des GR et infecté ils avec les plasmodia (substance de falciparum de Plasmodium). Ces cellules avec les plasmodia n'ont pas été exposées à différentes doses de bromoquine appartenant à la famille de quinoline des médicaments.

Pour leur étude elles ont dû regarder le parasite dans les GR in vivo plutôt que sous les formes sèches (où les procédés naturels ne peuvent pas être étudiés). Sous sa forme sous tension, in vivo les études peuvent être entreprises utilisant la microscopie de rayon X aux sources de synchrotron. Ceci a été employé par les chercheurs Stephan Werner et Peter Guttmann et l'équipe à BESSY II. Guttmann a dit l'explication, « les prises de sang sont bavure-gelées pour l'inspection de sorte que nous puissions observer les agents pathogènes in vivo et également produire des images en trois dimensions de tomographie de rayon X. » De prochaines opérations de l'étude ont été entreprises à la source lumineuse de synchrotron ALBA à Barcelone.

Pour regarder la distribution des éléments dans les GR, l'équipe a exécuté la fluorescence spectromicroscopy à l'installation européenne ESRF de rayonnement de synchrotron à Grenoble. Utilisant des images en trois dimensions de rayon X, ils pourraient maintenant comprendre le mécanisme de l'action du bromoquine. Kapishnikov a expliqué, « nous voient dans nos images que le bromoquine s'accumule sur la surface des cristaux de hemozoin. Ceci devrait mener à l'inhibition de la cristallogénèse et perturber ainsi le procédé de désintoxication par les parasites de plasmodia. »

Les auteurs ont écrit, « nous ont fourni à la preuve, quoiqu'indirect, que les composés de médicament le heme libre, donné que le médicament grippe sur la surface de hemozoin. Ce composé s'accumule à la membrane de la vacuole digestive, comme observé par le signe de fluorescence à rayons X de brome, et s'écarte probablement à d'autres membranes. » Elles ont ajouté, « ce modèle peuvent être généralisées aux médicaments de quinoline, tels que la quinine, qui peut stereospecifically gripper au {100}, {011}, et {001} faces de hemozoin. »

Comme prochaine opération de l'étude les régimes d'équipe de regarder le mécanisme de l'action d'Arteisinin compose d'une façon similaire et voit s'ils agissent de cette façon en évitant la désintoxication du hemozoin dans les GR. L'équipe a écrit, « l'approche adoptée dans cette étude peut être étendue à d'autres familles des médicaments antimalariques, tels que des artemisinins, si des dérivés appropriés peuvent être synthétisés. »

Journal reference:

Mode of action of quinoline antimalarial drugs in red blood cells infected by Plasmodium falciparum revealed in vivo Sergey Kapishnikov, Trine Staalsø, Yang Yang, Jiwoong Lee, Ana J. Pérez-Berná, Eva Pereiro, Yang Yang, Stephan Werner, Peter Guttmann, Leslie Leiserowitz, Jens Als-Nielsen Proceedings of the National Academy of Sciences Oct 2019, 201910123; DOI: 10.1073/pnas.1910123116, https://www.pnas.org/content/early/2019/10/25/1910123116

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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