迷失疟疾寄生虫的定向以防止其造成伤害

疟疾每年有近250.621亿例病例，其中000.<>万例死亡，疟疾仍然是一个重大的公共卫生问题，特别是在撒哈拉以南非洲。疟疾是一种由蚊子传播的寄生虫病，由疟原虫属的微生物引起。在从蚊子到人类的旅程中，疟原虫必须适应它寄生的许多器官和细胞的特异性。微生物没有感觉器官;相反，它们具有由蛋白质制成的传感器，以检测特定于它们定植环境的分子。虽然大多数生物体共享相同类型的传感器，但疟原虫是一个例外。日内瓦大学(UNIGE)的生物学家已经确定了一种新型传感器，使疟原虫能够准确地知道它在哪里以及该做什么。这项工作发表在《科学进展》杂志上，开辟了对这种传感器感知到的信号进行加扰的可能性，以使寄生虫迷失方向，从而防止其复制和传播。

当一个人被感染疟原虫的蚊子叮咬时，寄生虫会进入血液并进入肝脏，在那里它会茁壮成长大约十天而不会引起任何症状。在此期间之后，疟原虫重新进入血液，在那里寄生红细胞。一旦进入红细胞，寄生虫就会以48小时的同步周期繁殖。在每个繁殖周期结束时，新形成的寄生虫离开宿主红细胞，破坏它们并感染新的红细胞。正是这种红细胞的破坏导致了与疟疾相关的发烧浪潮。严重形式的疟疾与受感染的红细胞阻塞血管有关。

当蚊子叮咬血液感染疟原虫的人时，寄生虫会改变其发育程序以在其新宿主的肠道中定植。经过一段时间的繁殖后，疟原虫返回蚊子的唾液腺，准备感染新人类。

未知的沟通渠道

从红细胞的温暖到蚊子通过肝脏的肠道深处，疟原虫如何感知其环境的变化以改变其发育计划?“了解这种非常特殊的生物学机制是对抗寄生虫的重要一步，”领导该项目的UNIGE医学院微生物学和分子医学系副教授Mathieu Brochet解释说。“在其生命周期的每个阶段，寄生虫必须从逻辑上拾取使其能够正确反应的信号，但是哪些信号以及如何反应?”

血液中没有小分子，但存在于寄生虫能够检测到的蚊子中。“从这个单一的已知元素开始，我们已经确定了一种传感器，使寄生虫能够在蚊子摄入时检测这些分子的存在”，Mathieu Brochet实验室的博士生Ronja Kühnel和Emma Ganga解释说。“这个传感器由五种蛋白质组成。在没有它的情况下，寄生虫没有意识到它已经离开了蚊子的血液，因此无法继续发育”。

令人惊讶的是，这种传感器也存在于寄生虫生命周期的其他阶段，特别是当寄生虫必须离开红细胞时。“然后我们观察到完全相同的机制：没有这个传感器，疟原虫被困在红细胞中，无法继续其感染周期。然而，科学家尚未确定寄生虫检测到的人类分子;识别它们可以更好地了解疟原虫如何引起发烧。

其他寄生虫也参与其中

这里发现的蛋白质复合物在人类中不存在，但在疟原虫所属的整个顶复物寄生虫家族中发现，以及弓形虫病的病原体弓形虫。通过识别这种传感器，科学家们现在可以想象如何扰乱寄生虫在其发育的不同阶段感知到的信号，从而使它迷失方向并阻止其繁殖和传播。