Sposób na zarodźce? Usztywnienie przez cholesterol...

[KopalniaWiedzy.pl 318]

Pirazynamid i spiroindolon, leki wynalezione w 2014 r. przez naukowców z Drexel University, zwiększają zawartość cholesterolu w błonie komórkowej zarodźców sierpowych (Plasmodium falciparum), co uniemożliwia im przeciskanie się przez wąskie labirynty ludzkiego układu krwionośnego. Dodatkowo wymuszają one na pasożytach przedwczesne rozmnażanie.

Mimo bardzo różnej budowy, oba leki zaburzają homeostazę Na⁺, skutkując szybkim wzrostem stężenia tych kationów w komórce w okresie rozwoju krwinkowego P. falciparum. Po ekspozycji trofozoity, które normalnie zawierają mało cholesterolu, błyskawicznie gromadzą duże ilości lipidu.

Nikt nie podejrzewał, że mechanizm działania będzie właśnie taki. Jest on o wiele bardziej skomplikowany oraz interesujący, niż pierwotnie przypuszczaliśmy [wcześniej wiadomo było jedynie, że wzrost stężenia Na⁺ w komórkach pasożyta powoduje ich pęcznienie i pękanie] - podkreśla dr Akhil Vaidya.

Ponieważ dotąd specjaliści nie wiedzieli, czemu wzrost stężenia sodu niszczy pierwotniaki, postanowili przetestować właściwości błony komórkowej zarodźców przed i po podaniu drobnocząsteczkowych leków. Błona ta jest unikatowa, bo zawiera bardzo mało cholesterolu, podstawowego lipidu większości innych błon (w ludzkich erytrocytach cholesterol stanowi do 28% masy lipidów).

Ekipa z Dexel dywagowała, że niska zawartość cholesterolu zapewnia zarodźcom większą elastyczność, a leki przeciwmalaryczne ją zaburzają.

Dzięki detergentom wykazano, że i pirazynamid, i spiroindolon powodowały nagromadzenie dużych ilości cholesterolu w błonie komórkowej. Sądzimy, że cholesterol sprawia, że pasożyt staje się sztywny i nie może się przecisnąć przez bardzo wąskie przestrzenie układu krwionośnego. Nie mogąc się dostać do erytrocytów, zarodziec nie jest zaś w stanie kontynuować swojego cyklu życiowego.

Oprócz tego 2 godziny po podaniu leków Amerykanie zauważyli m.in. fragmentację jądra, co wskazywało na przygotowania do schizogonii. Zmianom tym nie towarzyszyła jednak replikacja DNA.

Autorzy publikacji z pisma PLoS Pathogens uważają, że napływ Na⁺ to normalny etap podziału komórek pasożyta, ale leki przeciwmalaryczne przedwcześnie uruchamiają ten sygnał. Pasożyt nie jest gotowy na podział, więc nie przeżyje. To jak przedwczesny poród dziecka.

« powrót do artykułu