Botoks przeciw malarii

Wielu z nas uda się w tropiki, mimo że tropiki udały się w naszym kierunku (fot. Shutterstock/ Peera_stockfoto)

Początek wakacji. Wielu z nas uda się w tropiki, mimo że tropiki udały się w naszym kierunku. Najpoważniejszą chorobą tropikalną, z którą możemy się zetknąć i przed którą ciężko się zabezpieczyć, jest malaria. Na malarię nie ma szczepionki, a wywołujący ją pasożyt coraz częściej uodparnia się na leczenie. Pojawia się jednak światełko w tunelu za sprawą bakteryjnej toksyny podobnej do botoksu.

Nominowany do Nobla Polak, którego nikt nie zna

Od nominacji doktora Wojciecha „Ala” Krotoskiego do medycznego Nobla minęły trzy dekady, a nie doczekał się on nawet hasła w Wikipedii. Jego...

zobacz więcej

Malaria to przewlekła, śmiertelna choroba zakaźna, wywoływana przez pięć gatunków pasożytów z rodzaju Plasmodium, czyli zarodziec. Te jednokomórkowe stworzenia, okryte bardzo ciekawie uformowaną błoną komórkową, wypełnioną specjalnymi białkami niczym pofałdowanym płaszczem, mają skomplikowany cykl życiowy.

Oznacza to, że choć na malarię zapadają ludzie, a dokładnie ok. 200 mln rocznie, z czego 1-3 mln, zwłaszcza dzieci, umrze tego samego roku, to do życia pasożytowi potrzebny jest żywiciel pośredni. W wypadku Plasmodium są to komary widliszki (rodzaj Anopheles).

Gdy walczymy z pasożytem, mamy dwa wyjścia: uderzyć bezpośrednio lub zwalczać żywiciela pośredniego. Problem z uderzeniem w malarię bezpośrednio polega na tym, że Plasmodium żyje wewnątrz naszych czerwonych krwinek. Lek antymalaryczny musi zatem tam wejść, działać w panujących tam warunkach i zdołać zabić pasożyta, nie zabijając tym samym nas. I nie uszkadzając dramatycznie naszej wątroby i śledziony, które to organy zajmują się utylizacją i recyklingiem czerwonych krwinek i ich zawartości.

Stosowane leki powodują, że pasożyt się na nie uodparnia. Terapia staje się coraz droższa i logistycznie coraz trudniejsza. A choroba panuje w Trzecim Świecie, który nie ma ani nadmiaru pieniędzy, ani infrastruktury medycznej.

Uczta na mokradle, czyli roślina zjada kręgowca

Uczeni z Uniwersytetu w Guelph w stanie Ontario (Kanada) zdołali zaobserwować, jak popularna na północnym wschodzie kontynentu...

zobacz więcej

Można by oczywiście przeciw malarii szczepić. Od 100 jednak lat z okładem nie udało się opracować preparatu skutecznie zabezpieczającego przed malarią, zwłaszcza małe dzieci, a nie żołnierzy amerykańskiej piechoty morskiej.

W kwietniu Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) rozpoczęła pilotaż „polowy” pierwszej na świecie szczepionki przeciw malarii, dostosowanej dla dzieci produkcji GSK. Jej darmowa dystrybucja odbywa się w Malawi, Ganie i Kenii. Szczepionce mają towarzyszyć moskitiery i insektycydy, sama bowiem z pewnością nie rozwiąże problemu.

Dla swej maksymalnie 40-procentowej skuteczności ochronnej wymaga aż czterech dawek dla każdego dziecka. W warunkach medycyny afrykańskiej to wielkie wyzwanie, a program WHO ma trwać cztery lata i objąć 360 tys. dzieci rocznie.

Dlaczego jest tak trudno? Bo Plasmodium regularnie dosłownie „wyskakuje ze skóry”, czyli bardzo szybko ucieka z obecnymi na jego powierzchni antygenami przed naszym układem odporności. Tak działa genom tego przedziwnego jednokomórkowca, że jest wstanie równie szybko zmieniać sekwencję niektórych białek powierzchniowych, jak my zmieniamy sekwencję przeciwciał i receptorów produkowanych przez nasze limfocyty.

Najciekawsze, że pasożyt robi to na bardzo podobnej genetycznej zasadzie, jak komórki naszego układu odporności. My immunologicznie gonimy, a malaria nam skutecznie ucieka. W takiej sytuacji opracować szczepionkę to wielkie wyzwanie dla nauki. .

Można jednak uderzyć w nosiciela. Kiedyś, w latach 40.-60. XX wieku, próbowano zastosować w tym celu na masową skalę preparat dichlorodifenylotrichloroetan (DDT). Wykrycie jego owadobójczych właściwości nagrodzono Noblem w 1948 r. dla Paula Müllera. Wykorzystanie preparatu do celów owadobójczych zostało zakazane w latach 70. ze względu na tragiczny wpływ na rozrodczość ptaków. Dziś jednak uczeni ze szwedzkiego uniwersytetu w Lundt i amerykańskiego University of California w Riverside, kierowani przez tandem Pål Stenmark i Sarjeet S. Gill, znaleźli toksynę pochodzenia bakteryjnego, która zdaje się być aktywna jedynie przeciw komarom widliszkom.

Myszy pomagają rozszyfrować tajemnice autyzmu

Myszy „zarażone” bakteriami jelitowymi ludzi z autyzmem w jednym z amerykańskich laboratoriów zaczynają się autystycznie zachowywać, donosi...

zobacz więcej

Teraz na scenę musi wejść kolejny bohater – bakterie zwane klostridiami. To one odpowiadają za produkcję należących do najsilniejszych neurotoksyn znanych naturze. Clostridium tetani wywołuje zatem u ludzi śmiertelną chorobę zwaną tężcem, Clostridium botulinum zaś jest przyczyną zatrucia jadem kiełbasianym. Taż sama toksyna jadu kiełbasianego, w formie preparatu „botoks” jest powszechnie dziś wykorzystywana w kosmetologii do redukcji zmarszczek mimicznych.

Do tej pory mikrobiolodzy mieli wrażenie, że neurotoksyny klostridiów są aktywne przeciw kręgowcom. Jednak w najnowszej pracy na łamach „Nature Communications” wspomniani wyżej uczeni wykazali, że bakteria Paraclostridium bifermentans wytwarza tego typu truciznę, nazwaną PMP1, aktywną wobec komarów widliszków.

Komar choć niewielki, jak każdy owad, ma zaawansowany układ nerwowy. Przesyłanie pobudzenia nerwowego pomiędzy komórkami tego układu odbywa się na podobnej zasadzie co u nas. Pewne substancje, zwane neuroprzekaźnikami, są zgromadzone w pęcherzykach pod sama błoną komórkową zakończenia jednej komórki nerwowej. W momencie stymulacji pęcherzyki owe są na drodze tzw. egzocytozy wyrzucane do przestrzeni synapsy i tam początkują pobudzenie kolejnego neuronu. Ów proces egzocytozy jest tragicznie zaburzany przez toksyny klostridiowe.

Co łączy drzewa w lesie?

Ekologom udało się zmapować życie podwójnie niewidoczne dla naszych oczu: raz, że mikroskopijne, dwa – że podziemne. Setki tysięcy gatunków...

zobacz więcej

Toksyna aktywna przeciw widliszkom, PMP1, niszczy wyłącznie komarze białko zwane syntaksyną (my też mamy całą rodzinę takich białek, ale im nic się nie dzieje). Co więcej, bakteria jest bez trudu znajdowana na obszarach Afryki i Azji, gdzie endemicznie występuje malaria. Wydaje się zatem, że próby wykorzystania tak samej bakterii, jak i wytwarzanej przez nią toksyny jako specyficznej broni biologicznej przeciw komarom roznoszącym malarię, może się okazać ciekawą i wyobrażalną do podjęcia innowacyjną strategią walki z tą najczęstszą na świecie chorobą zakaźną ludzi.

A skoro nie stanie się to od razu, w wyprawach na tereny malaryczne nie zapominajmy ani o profilaktyce za pomocą stosownych leków, ani o moskitierze. Może nam to zaoszczędzić wiele cierpienia do końca życia, malaria bowiem raz nabyta nie opuści nas już nigdy. Jedynie objawy będą w strefie klimatu umiarkowanego (gdzie to dzisiaj jest? chyba na Islandii) trapić nas znacznie rzadziej.

źródło:
Zobacz więcej