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L'attività del parassita malaria-causante è determinata dai propri orologi inerenti del parassita

L'attività del parassita che causa la malaria è determinata dal proprio orologio inerente del parassita, la nuova ricerca piombo dagli scienziati sudoccidentali di UT suggerisce. I risultati, pubblicati questa settimana nella scienza, hanno potuto piombo ai nuovi modi combattere questa malattia dominante e micidiale.

Più di 200 milione di persone contraggono ogni anno la malaria universalmente e sopra 400,000 persone muoiono annualmente di questa malattia, secondo le statistiche dall'organizzazione mondiale della sanità. Causato dai protozoi nel genere plasmodio, la malaria uccide principalmente i bambini, con la maggior parte delle morti in Africa Subsahariana.

È lungo conosciuto che la malaria induce le febbri cicliche, che accadono ogni due - tre giorni in host umani, secondo le specie di infezione dell'organismo. Ciò è il risultato di tutti i parassiti che scoppiano simultaneamente i globuli rossi del host che infettano.

Insieme, questi ed altri fenomeni comportamentistici suggeriscono che il plasmodio abbia un senso di tempo. Ma la ragione per questi ritmi quotidiani è stata misteriosa.„

Joseph S. Takahashi, Ph.D., guida di studio e presidenza di neuroscienza, UTSW

Takahashi è un ricercatore di Howard Hughes Medical Institute.

Sebbene la teoria prevalente sia stata che il plasmodio cattura le sue indicazioni dai sui host animali, Takahashi - chi studia gli orologi biologici - ed i suoi colleghi ha sospettato che il parassita ha suo proprio orologio interno che determina questo comportamento.

Per studiare questa ipotesi, Filipa Rijo-Ferreira, il Ph.D., un ricercatore postdottorale ed il socio di Howard Hughes Medical Institute che ha aperto la strada al progetto in laboratorio, lavorato con un modello del mouse di malaria hanno infettato dal chabaudi del plasmodio. Come i pazienti umani, questi animali egualmente hanno febbri cicliche, circa una volta al giorno.

Per vedere se i ritmi del parassita sono influenzati dai cicli luminoso scuri, che determinano molti ritmi circadiani in esseri umani ed in altri animali, i ricercatori hanno alloggiato alcuni mouse infettati nei termini che hanno imitato un ciclo regolare di giorno-notte, con 12 ore di indicatore luminoso e 12 ore di oscurità. Altri mouse sono stati alloggiati nell'oscurità completa.

Per i tre giorni, i ricercatori hanno raccolto il sangue dagli animali ed hanno sondato l'espressione genica dei loro parassiti di malaria.

I ricercatori hanno veduto che dei 5.244 geni espressi dalla fase di sangue del plasmodio, più di 80 per cento hanno avuti gli stessi reticoli ciclici dell'espressione in entrambe le condizioni di luce.

L'attività di questi geni alzati allo stesso tempo e con la stessa intensità in entrambi i gruppi, suggerente che le indicazioni di illuminazione che guidano gli orologi biologici in loro host del mouse non stessero pregiudicando i ritmi per i parassiti.

Per vedere se l'orologio in plasmodio ancora eseguisse circa 24 ore, anche se gli orologi in loro host non fanno, i ricercatori hanno studiato l'attività di gene del parassita in mouse con una mutazione genetica che induce i loro propri ritmi circadiani ad eseguire circa 26 ore invece del 24 usuale.

Gli esami hanno provato che i protozoi sono sembrato rallentare i loro cicli cellulari per abbinare quelli dei loro host, allungandoli fuori per riguardare il periodo di 26 ore. Tuttavia, questa correlazione non era perfetta - l'espressione genica del plasmodio ha ritardato dietro, richiedendo parecchi giorni per prendere con il suo host per un lungo periodo.

Questi risultati suggeriscono che sebbene il parassita sembri catturare le indicazioni dal suo host, ancora abbia funzionato sul suo proprio tempo.

“Questo era un risultato molto emozionante poiché era il nostro primo suggerimento che i parassiti non sono solo seguenti il host ma potrebbero potere dire il tempo,„ dice Rijo-Ferreira. “Eravamo sul percorso giusto.„

Ulteriori prove suggeriscono che quello i tempi alimentanti ritmici - un'altra indicazione esterna che unità ritmi biologici in animali - egualmente non siano stati richiesti per attività di gene ciclica in plasmodio. Similmente, questi cicli hanno persistito anche in host del mouse con le mutazioni che completamente hanno cancellato i loro ritmi biologici.

Tuttavia, in questo caso posteriore, i ritmi del parassita sono stato gradualmente dysregulated col passare del tempo. Questi risultati suggeriscono che sebbene i diversi parassiti sembrino essere guidati dai loro propri orologi biologici, sembrino avere bisogno di un'indicazione esterna dai loro host di sincronizzare. Modelli matematici che i ricercatori hanno costruito il supporto questa idea.

Takahashi nota che ulteriore ricerca sarà necessaria da confermare il comportamento clocklike del parassita. Uno studio del tambuccio pubblicato nella stessa emissione del 15 maggio di scienza, piombo da un gruppo alla Duke University, fornisce le prove a sostegno in esseri umani.

L'identificazione del meccanismo dietro questo fenomeno, dice, potrebbe piombo ai nuovi obiettivi per attaccare la malaria, interrompendo i sui ritmi o trovando i modi sfruttarli scoprendo i punti nel ciclo quando il plasmodio può essere particolarmente vulnerabile.

“Questo potrebbe aggiungere un'intera nuova dimensione al trattamento terapeutico per questa malattia spesso interna,„ dice Takahashi, un membro dell'istituto sudoccidentale del cervello del Jr. di UT Peter O'Donnell che tiene la presidenza di Loyd B. Sands Distinguished in neuroscienza.