Ученые из Йоркского университета являются частью международной группы, которая обнаружила, как паразит, ответственный за распространение серьезной тропической болезни, защищает себя от голода, попав внутрь своего человеческого хозяина.
Выводы дают новое понимание метаболизма паразита Leishmania, и это новое знание потенциально может быть использовано для его искоренения. Болезнь, которую вызывает паразит, называется лейшманиозом и распространяется через укусы москитов. Ежегодно он убивает от 20 до 40 000 человек.
В сотрудничестве с Университетом Мельбурна и Университетом Йорка исследователи обнаружили, что Leishmania создает необычный запас углеводов, называемый манногеном, который защищает их от колебаний уровня питательных веществ в организме хозяина, обеспечивая их выживание.
Затем они определили новое семейство ферментов, которые используют сахара, извлеченные из хозяина, для производства манногена. Исследователи из Йоркского университета определили трехмерную структуру этих ферментов, и это позволило исследователям составить карту эволюции этого нового семейства ферментов, члены которого приобрели способность производить и разлагать манноген, а также регулировать метаболизм этих патогенов. Эти знания в настоящее время используются для идентификации молекул лекарств, которые связывают и блокируют активность ферментов, и могут быть использованы для разработки новых методов лечения.
Профессор Гидеон Дэвис с химического факультета Йоркского университета сказал: «Наше трехмерное структурное понимание открывает новые возможности для разработки лекарств против этого патогена. а студенты проекта York Chemistry MCchem проделали фантастическую работу по структурному анализу».
Профессор Малкольм МакКонвилл из Университета Мельбурна сказал: «Поскольку метаболизм манногена имеет решающее значение для выживания этих паразитов, разработка ингибиторов для блокирования ферментов, регулирующих этот запас углеводов, является потенциальным способом специфического уничтожения паразитов Leishmania. Мы можем использовать пищевые предпочтения паразита в отношении манногена и целенаправленно воздействовать на этот метаболический путь без побочных эффектов для человека.
"Аналогичные ферменты и углеводы производятся другими патогенами, такими как бактерии, вызывающие туберкулез, и эта работа может способствовать разработке новых классов лекарств для лечения других инфекционных заболеваний."
Leishmania способны сохраняться в организме человека в течение многих лет, прячась внутри иммунных клеток, таких как макрофаги. Макрофаги обычно ответственны за уничтожение вторгшихся патогенов, но Leishmania способна избежать этой участи и незаметно расти внутри этих клеток-хозяев, в конечном итоге образуя большие «гранулемные» поражения, которые могут привести к открытым изъязвлениям, повреждению органов и, в некоторых случаях, к смерти.
Многие носители паразита остаются бессимптомными, но люди с ослабленным иммунитетом, например, с ВИЧ/СПИДом или страдающие от недоедания, особенно уязвимы. До недавнего времени очень мало было известно о том, как Leishmania удалось вырасти в этих клетках-хозяевах и противостоять большинству антибиотиков.
Лейшманиоз увеличивается во многих регионах мира, включая Ближний Восток, Африку и Центральную Америку, где существуют региональные конфликты и проблемы со службами здравоохранения. В настоящее время нет эффективной вакцины против него.