Паразит, вызывающий смертельную сонную болезнь, имеет свои собственные биологические часы, которые делают его более уязвимым для лекарств во второй половине дня, согласно международным исследованиям, которые могут помочь улучшить лечение одной из самых смертельных болезней Африки.
Вывод Института мозга Питера О'Доннелла-младшего может быть особенно полезен для пациентов, чей организм не может справиться с побочными эффектами токсичных препаратов, используемых для уничтожения паразита. Зная оптимальное время для введения этих лекарств, которые могут привести к летальному исходу, врачи надеются сократить продолжительность и дозировку лечения и спасти больше жизней.
«Это исследование открыло дверь», - сказал доктор Филипа Рихо-Феррейра, первый автор исследования из Института мозга О'Доннелла в Юго-Западном медицинском центре UT. «Если тот же терапевтический эффект может быть получен при более низкой дозе, тогда можно будет снизить смертность, связанную с лечением».
Установление того, что у паразитов есть собственные внутренние часы, является ключевым шагом в поиске новых способов лечения различных паразитарных состояний, от сонной болезни до малярии. Хотя многие из этих болезней часто не смертельны, сонная болезнь была одной из самых смертоносных.
Заболевание, официально известное как африканский трипаносомоз, передается через укусы мухи цеце и угрожает десяткам миллионов людей в странах Африки к югу от Сахары. После попадания в организм паразит вызывает такие симптомы, как перевернутые циклы сна, лихорадка, мышечная слабость и зуд. В конечном итоге он проникает в центральную нервную систему и, в зависимости от его типа, может убить своего хозяина в течение от нескольких месяцев до нескольких лет.
Усилия по контролю значительно сократили количество случаев за последнее десятилетие. Тем не менее, неизвестное количество людей по-прежнему ежегодно умирает от сонной болезни, поскольку ученые продолжают искать вакцину и альтернативные методы лечения препаратами на основе мышьяка, которые иногда смертельны для пациентов.
Доктор. Джозеф С. Такахаши, руководивший совместным исследованием, опубликованным в журнале Nature Microbiology, совместно с доктором Луизой Фигейредо из Лиссабонского университета в Португалии, сказал, что открытие, скорее всего, применимо ко всем типам паразитов и, возможно, приведет к улучшению лечения связанных с ними состояний.
Было много наблюдений за наличием суточных ритмов у паразитов, но до сих пор мы не знали, было ли это результатом внутренних молекулярных часов. В будущем мы можем учитывать биологические ритмы при определении терапии для лечения сонной болезни и, возможно, других инфекций», - сказал доктор Такахаши, председатель отдела неврологии в Юго-Западном университете штата Техас, обладатель премии Лойда Б. Заслуженный председатель Сэндса в области неврологии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза.
Исследователи из UT Southwestern и Института молекулярной медицины Лиссабонского университета в Португалии сделали свое открытие после выделения паразита, известного как Trypanosoma brucei, в лаборатории и получения типа генетического отпечатка пальца для оценки его дневных циклов. независимо от хозяина. Они обнаружили, что у паразита есть ежедневные метаболические циклы, которые делают его более уязвимым для лечения во второй половине дня.
Дополнения к паразитам
- CDC Watch: паразитарные заболевания в США
- Суточные часы: лаборатория Такахаши
- Исследование паразитов: природная микробиология
Ученые теперь надеются узнать, что движет внутренними часами паразита, чтобы они могли нацеливаться на определенные гены и нарушать его циркадные ритмы. Подобно тому, как люди пытаются справиться с тем, что их цикл сна прерывается, ученые ожидают, что паразит станет слабее, если его цикл будет нарушен.
«Мы знаем, что у других организмов, если мы изменим их часы, они будут менее приспособлены к миру», - сказал доктор Рихо-Феррейра, сотрудник HHMI. «Мы пытаемся сделать этих паразитов джетлагом, пытаясь сделать их менее приспособленными».
Работа была поддержана премией HHMI International Early Career Scientist, грантом EMBO Installation Grant и наградами Foundation for Science and Technology.
5 паразитарных заболеваний, на которые следует обратить внимание в США
В то время как смертельная сонная болезнь в основном передается в сельских районах Африки, миллионы людей в США подвержены другим формам паразитарных заболеваний. Вот пять таких заболеваний, которые Центры по контролю и профилактике заболеваний США перечисляют в качестве приоритетов общественного здравоохранения.
Шагас
Болезнь Шагаса чаще всего передается при контакте с фекалиями зараженного кровососущего клопа-целуйца. Там, где паразит проникает в организм, может возникнуть отек, а в редких случаях заболевание приводит к опасному для жизни воспалению сердца или мозга. При отсутствии лечения инфекция остается на всю жизнь. По оценкам CDC, около 300 000 человек в США страдают этим заболеванием.
Токсоплазмоз
Это состояние является основной причиной смерти, связанной с болезнями пищевого происхождения в США. Более 30 миллионов американцев являются носителями паразита, хотя у немногих проявляются симптомы, поскольку их иммунная система защищает от болезни. Люди могут заразиться, употребляя в пищу недоваренное, зараженное мясо, а женщины, инфицированные во время беременности, иногда передают паразита своим нерожденным детям. Такой перенос может привести к выкидышу, рождению мертвого ребенка, заболеванию глаз или необычному размеру головы.
Токсокароз
Токсокароз вызывается двумя видами круглых червей и обычно распространяется через фекалии собак и кошек. У большинства инфицированных людей симптомы не проявляются, хотя в некоторых случаях паразит может проникать в такие части тела, как печень, легкие или центральная нервная система. Личинки также могут попасть в глаза и вызвать слепоту. Каждый год около 70 человек, в основном дети, ослеплены этим заболеванием.
Цистицеркоз
Цистицеркоз распространяется через проглатывание личиночных цист ленточного червя, вызывая инфекции в мышцах, головном мозге или других тканях. Люди заражаются, когда пьют воду или едят пищу, зараженную яйцами ленточного червя, или кладут зараженные пальцы в рот. Кисты в головном или спинном мозге обычно вызывают судороги или головные боли. Состояние может также вызвать опасный для жизни отек головного мозга или инсульт. По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), не менее 1000 человек ежегодно госпитализируются с более тяжелой формой заболевания, связанной с поражением головного мозга.
Трихомониаз
Паразит, вызывающий трихомониаз, передается от человека к человеку во время полового акта. Около 3,7 миллиона человек в США страдают этим заболеванием, хотя большинство из них не знает, что оно у них есть. Симптомы могут включать зуд, жжение, покраснение или болезненность в зараженных областях. Избавиться от паразита можно с помощью лекарств. Без лечения инфекция может длиться месяцами или годами.