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La actividad del parásito malaria-que causa es impulsada por los propios relojes inherentes del parásito

La actividad del parásito que causa malaria es impulsada por el propio reloj inherente del parásito, nueva investigación llevada por los científicos al sudoeste de UT sugiere. Las conclusión, publicadas esta semana en ciencia, podían llevar a las nuevas maneras de luchar esta enfermedad penetrante y mortal.

Más de 200 millones de personas de contratan malaria por todo el mundo cada año, y sobre 400.000 personas muera anualmente de esta enfermedad, según estadísticas de la Organización Mundial de la Salud. Causado por los protozoos en el género Plasmodium, la malaria mata sobre todo a niños, con la mayoría de muertes en África subsahariana.

Es larga sabido que la malaria induce las fiebres cíclicas, que ocurren cada dos a tres días en ordenadores principal humanos, dependiendo de la especie de infectar el organismo. Éste es el resultado de todos los parásitos que reparten simultáneamente a los glóbulos rojos del ordenador principal que infectan.

Junto, éstos y otros fenómenos del comportamiento sugieren que el Plasmodium tenga un sentido del tiempo. Pero la razón de estos ritmos diarios ha sido misteriosa.”

José S. Takahashi, Ph.D., líder del estudio y silla de la neurología, UTSW

Takahashi es investigador del Howard Hughes Medical Institute.

Aunque la teoría que prevalecía haya sido que el Plasmodium toma sus señales de entrada de sus ordenadores principal animales, Takahashi - quién estudia los relojes biológicos - y sus colegas sospechó que el parásito tiene su propio reloj interno que impulse este comportamiento.

Para investigar esta hipótesis, Filipa Rijo-Ferreira, el Ph.D., un profesor investigador postdoctoral y el socio del Howard Hughes Medical Institute que promovió el proyecto en el laboratorio, trabajado con un modelo del ratón de la malaria infectaron por chabaudi del Plasmodium. Como pacientes humanos, estos animales también tienen fiebres cíclicas, alrededor una vez por día.

Para ver si los ritmos del parásito son afectados por los ciclos luz-oscuros, que impulsan muchos ritmos circadianos en seres humanos y otros animales, los investigadores contuvieron algunos ratones infectados en las condiciones que imitaron un ciclo regular de la día-noche, con 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad. Otros ratones fueron contenidos en oscuridad completa.

Por tres días, los investigadores cerco sangre de los animales y sondaron la expresión génica de sus parásitos de malaria.

Los investigadores vieron que de los 5.244 genes expresados por el escenario de la sangre del Plasmodium, el más de 80 por ciento tenía las mismas configuraciones cíclicas de la expresión en ambas condiciones de alumbrado.

La actividad de estos genes enarbolados al mismo tiempo y con la misma intensidad en ambos grupos, sugiriendo que las señales de entrada del alumbrado que impulsan los relojes biológicos en sus ordenadores principal del ratón no afectaban a los ritmos para los parásitos.

Para ver si el reloj en Plasmodium todavía funcionó con cerca de 24 horas, incluso si no lo hacen los relojes en sus ordenadores principal, los investigadores estudiaron la actividad del gen del parásito en ratones con una mutación genética que hace sus propios ritmos circadianos funcionar con cerca de 26 horas en vez del 24 usual.

Las pruebas mostraron que los protozoos parecían reducir sus ciclos celulares para igualar los de sus ordenadores principal, estirándolos fuera para revestir el período de 26 horas. Sin embargo, esta correlación no era perfecta - la expresión génica del Plasmodium se retrasó detrás, tardando varios días para alcanzar su ordenador principal de período largo.

Estas conclusión sugieren que aunque el parásito parezca tomar señales de entrada de su ordenador principal, todavía se ejecutara en su propio tiempo.

“Esto era un resultado muy emocionante puesto que era nuestra primera indirecta que los parásitos no son apenas siguientes el ordenador principal sino podrían poder informar tiempo,” dice Rijo-Ferreira. “Estábamos en el camino derecho.”

Otras pruebas sugieren que eso las horas de la comida rítmicas - otra señal de entrada externa que impulsa ritmos biológicos en animales - también no fueran requeridas para la actividad de gen cíclica en Plasmodium. Semejantemente, estos ciclos persistieron incluso en ordenadores principal del ratón con las mutaciones que borraron totalmente sus ritmos biológicos.

Sin embargo, en este último caso, los ritmos del parásito gradualmente se dysregulated en un cierto plazo. Estas conclusión sugieren que aunque los parásitos individuales aparezcan ser impulsados por sus propios relojes biológicos, parezcan necesitar una señal de entrada externa de sus ordenadores principal sincronizar. Modelos matemáticos que los investigadores construyeron el apoyo esta idea.

Takahashi observa que la investigación adicional será necesaria confirmar el comportamiento clocklike del parásito. Un estudio del compañero publicado en la misma aplicación del 15 de mayo la ciencia, llevada por un grupo en Duke University, proporciona pruebas que soportan en seres humanos.

Determinar el mecanismo detrás de este fenómeno, él dice, podría llevar a los nuevos objetivos para atacar malaria, rompiendo sus ritmos o encontrando maneras de capitalizar en ellas descubriendo puntos en el ciclo cuando el Plasmodium puede ser determinado vulnerable.

“Esto podría agregar una nueva dimensión entera al tratamiento terapéutico para esta enfermedad a menudo fatal,” dice a Takahashi, pieza del instituto al sudoeste del cerebro del Jr. de UT Peter O'Donnell que espera la silla de Loyd B. Sands Distinguished en neurología.