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Parasita de malária com a droga da quinoleína investigada in vivo

Pesquisadores de Israel, em colaboração com outro olhada os efeitos do plasmodium da malária em glóbulos vermelhos in vivo na presença de uma droga, para compreender os funcionamentos do micróbio patogénico em sua doença que causa a capacidade e a fundação igualmente colocada para a revelação do tratamento eficaz para a doença mortal.

Os resultados do estudo foram publicados em um artigo intitulado, “modo de acção de drogas antimaláricas da quinoleína nos glóbulos vermelhos contaminados pelo falciparum do Plasmodium, revelado in vivo,” na introdução a mais atrasada das continuações do jornal da academia da nação de ciências (PNAS).

A imagem mostra a detalhes tais como o vacuole do interior dos parasita (coloridos em azul e em verde) um glóbulo contaminado. Crédito de imagem: S. Kapishnikov
A imagem mostra a detalhes tais como o vacuole do interior dos parasita (coloridos em azul e em verde) um glóbulo contaminado. Crédito de imagem: S. Kapishnikov

As organizações disseram que 4 em 10 indivíduos vivem nas regiões que são endémicos para a malária. As avaliações mostram que quase 200 milhões de pessoas estão contaminados com malária anualmente e as matanças da doença em torno de 600.000 todos os anos. A malária é causada pelos organismos unicellular chamados plasmodium. Estes plasmodia são transmitidos através da mordida de um mosquito fêmea contaminado dos anófeles. Os plasmodia são encontrados para estabelecer-se dentro dos glóbulos vermelhos do anfitrião humano. O parasita metaboliza a hemoglobina dentro dos RBC e este ajuda-os a crescer e multiplicar até que estourem aberto e contaminem outros RBC. O grupo do Artemisinin de drogas trabalha impedindo a multiplicação dos plasmodia. Os pesquisadores olharam os funcionamentos exactos do parasita dentro dos RBC.

Falando sobre o significado do estudo a equipe escreveu, “as drogas antimaláricas as mais amplamente utilizadas pertence à família da quinoleína. A pergunta de seu modo de acção estêve aberta há séculos.” A maioria de especulações nos funcionamentos destas drogas incluem a interferência das drogas no “processo de cristalização do heme no parasita de malária.” Contudo os estudos foram feitos sempre em parasita secados ou nos sistemas modelo e nunca in vivo em pilhas vivas.

A equipe dos pesquisadores explicou que dentro do parasita que contaminou os RBC, há um vacuole digestivo que armazene grandes quantidades de hemoglobina. Este vacuole libera a ferro-contenção de moléculas do hemozoin. Estas moléculas são tóxicas para os plasmodia. Assim, a fim sobreviver os plasmodia cristalizam as moléculas do hemozoin. As drogas antimaláricas podiam visar este processo da cristalização que torna desse modo as moléculas tóxicas do hemozoin intactos e que mata finalmente o plasmodium.

Estude o líder Sergey Kapishnikov da universidade de Copenhaga e do instituto de Weizmann da ciência em Rehovot, Israel, trabalhada em colaboração com pesquisadores dinamarqueses, espanhóis, franceses e pesquisadores de Berlim para compreender pela primeira vez o processo de desintoxicação do hemozoin pelo plasmodium. Tomaram RBC e contaminaram-nos com os plasmodia (espécie do falciparum do Plasmodium). Estas pilhas com os plasmodia não foram expor às doses diferentes do bromoquine que pertencem à família da quinoleína das drogas.

Para seu estudo tiveram que olhar o parasita dentro dos RBC in vivo um pouco do que em formulários secados (onde os processos naturais não podem ser estudados). Em seu formulário vivo, in vivo os estudos podem ser empreendidos usando a microscopia do raio X em fontes do synchrotron. Isto foi usado pelos pesquisadores Stephan Werner e Peter Guttmann e equipe em BESSY II. Guttmann disse a explicação, “as amostras de sangue flash-são congeladas para o exame de modo que nós possamos observar os micróbios patogénicos in vivo e igualmente produzir imagens tridimensionais do tomografia do raio X.” Os passos seguintes do estudo foram empreendidos na fonte luminosa do synchrotron ALBA em Barcelona.

Para olhar a distribuição dos elementos dentro dos RBC, a equipe executou a fluorescência spectromicroscopy na facilidade européia ESRF da radiação de Synchrotron em Grenoble. Usando imagens tridimensionais do raio X, podiam agora compreender o mecanismo da acção do bromoquine. Kapishnikov explicou, “nós vê em nossas imagens que o bromoquine acumula na superfície de cristais do hemozoin. Isto deve conduzir à inibição do crescimento de cristal e assim interromper o processo da desintoxicação pelos parasita dos plasmodia.”

Os autores escreveram, “nós forneceram a evidência, embora indirecto, que os complexos da droga o heme livre, dado que os ligamentos da droga ao hemozoin surgem. Este complexo acumula na membrana do vacuole digestivo, como observado pelo sinal da fluorescência do raio X do bromo, e espalha possivelmente a outras membranas.” Adicionaram, “este modelo podem ser generalizados às drogas da quinoleína, tais como o quinino, que pode stereospecifically ligar ao {100}, {011}, e {as 001} faces do hemozoin.”

Como um passo seguinte do estudo os planos da equipe de olhar o mecanismo da acção de compostos de Arteisinin de forma semelhante e consideram se actuam desta maneira impedindo a desintoxicação do hemozoin dentro dos RBC. A equipe escreveu, “a aproximação adotada neste estudo pode ser estendida a outras famílias de drogas antimaláricas, tais como artemisinins, desde que os derivados apropriados podem ser sintetizados.”

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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