Genetische Mutationen in Parasiten verursachen mehr als 100 Millionen Fälle von malaria, die jährlich in Afrika

Forscher an der Case Western Reserve University und Cleveland Clinic Lerner Research Institute haben entdeckt neue genetische Mutationen in einem Parasiten, der bewirkt, dass über 100 Millionen Fälle von der malaria jährlich-Veränderungen, die möglicherweise dazu, dass Millionen von Afrikanern, die hatte gewesen sich als resistent, anfällig für Infektionen.

Peter A. Zimmerman, professor für internationale Gesundheit, Biologie und Genetik an der Case Western Reserve School of Medicine und David Serre, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Genomischen Medizin-Instituts an Lerner und assistant professor für Genomik an der Case Western Reserve, berichten über Ihre Ergebnisse an der amerikanischen Gesellschaft der Tropenmedizin-und Hygiene-Hauptversammlung heute (11/15).

Sie und andere Forscher beschreiben die Veränderungen in der Plasmodium vivax genome in Zeitungen geplant, veröffentlicht in der Zeitschrift PLoS Vernachlässigten Tropischen Krankheit am Nov. 21 und Dez. 5.

Lernen Sie die Funktionen der Mutationen, und ob der Parasit entwickelt sich rund um eine Natürliche Verteidigung, Zimmerman und Serre haben, erhielt ein $3.5 Millionen Zuschuss aus dem Nationalen Institut der Allergie und der Infektionskrankheiten an den Nationalen Instituten der Gesundheit. Sie beginnen Ihre Studie in der frühen 2014.

„Wir haben festgestellt, eine Vervielfältigung eines Gens bekannt, die ermöglichen, den Parasiten zu infizieren roten Blutkörperchen und zwei mögliche weitere Komponenten zu einem komplexeren red cell invasion Mechanismus,“ Zimmerman sagte

Wissenschaftler haben lange gedacht, dass P. vivax infiziert, eine person one way: ein protein auf dem Parasiten, genannt Duffy binding protein, Riegel auf ein Duffy-rezeptor auf der Oberfläche der person, die roten Blutzellen und arbeitet sich durch die Membran. Menschen mangelt es an den rezeptor genannt Duffy-negativ und sind resistent gegen eine Infektion.

Aber während des letzten Jahrzehnts, Berichte über Fälle von Duffy-negative Patienten mit P. vivax-Infektionen wurden auf dem Vormarsch in mehreren teilen der Welt.

P. vivax wurde als benigne malaria, weil es weniger tödlich als malaria verursacht durch Plasmodium falciparum. Aber im Gegensatz zu seinem cousin, P. vivax verstecken können, die durch die Behandlung in einer Leber-und immer wieder entstehen, um die Ursache der Rückfälle der lähmenden Kopfschmerzen, übelkeit und Fieber. Diese chronische malaria löst oft einen Teufelskreis der Armut für die betroffenen linken nicht in der Lage zu arbeiten, für lange Zeiträume. Durch die Schwächung des Immunsystems, die Krankheit trägt zu Tode.

Das Malaria-Atlas-Projekt Schätzungen 2,5 Milliarden Menschen weltweit sind bei Risiko für P. vivax malaria.

P. vivax nicht wachsen gut im Labor, so zu versuchen zu verstehen, wie der Parasit lebt und arbeitet, haben die Forscher sammelten Proben von malaria-Patienten und konzentrierte sich auf sein Genom.

Sie fanden eine Verdopplung des Duffy binding protein in der Hälfte der 189 P. vivax-Infektion Proben genommen, die in Madagaskar. Andere Forscher vor Anstrengungen, um die Sequenz von P. vivax Genom verpasste den überschneidungen, aber allen Anzeichen nach ist es eine aktuelle änderung, Serre sagte.

„Die Art, wie wir Datum Duplikationen, ist ein Vergleich der Unterschiede zwischen den beiden teilen: die mehr Verschieden Sie sind, je älter Sie sind“, erklärte er. „Sie sammeln sich Mutationen an. Die beiden Teile der Vervielfältigung, die unter die 8.000 Basenpaaren, nur ein Unterschied.“

Oft wird eine zweite Kopie eines Gens ermöglicht es, den Organismus zu überlisten, eine Verteidigung, Serre fortgesetzt. „Statt eine supergene, eine Vervielfältigung ist einfacher für die Natur.“

Die Forscher vermuten, dass die mutation breitet sich von Madagaskar durch Reisende. Sie fanden, dass die Verdoppelung in weniger als 10 Prozent der Proben aus Kambodscha und dem Sudan.

Die neuen Komponenten gefunden, auf der P. vivax Genom sind zwei Proteine, die eng ähneln bindende Proteine verwendet, die durch verbundene malaria-Parasiten zu geben unreifen und Reifen roten Blutkörperchen. Beide waren in Proben aus Kambodscha, Brasilien, Mauretanien und Nordkorea.

Die neuen Proteine, die abwesend waren 2008 in einem der Sequenzierung von P. vivax, die verwendet wird, als eine Referenz-Genom, was auf die Entwicklungen der letzten.

„Bindende Proteine und Rezeptoren sind Schlösser und Schlüssel,“ Zimmerman sagte. „Wenn der Parasit hat einen Schlüssel und es gibt eine Sperre, die Sie möglicherweise in der Lage zu blockieren, die. Aber wenn es hat mehr Tasten und es gibt mehr sperren, gibt es mehrere Möglichkeiten.“

Die Forscher sagen, der Vervielfältigung möglicherweise eine Ursache für den zunehmenden Infektionen bei Duffy-negative Menschen, aber es ist zu früh, das zu sagen.

Zimmerman, Serre und Kollegen Ziel, um die Antwort zu finden, mit der neu geförderten Forschungsprojekt. Sie werden beginnen, indem wir Blutproben von 1.500 Patienten, die an jeweils zwei Standorten in Madagaskar.

Sie und Kollegen haben große Sorge, dass ein Verlust der Resistenz gegen P. vivax-Infektion wird nun ermöglichen, den Parasiten zu Reisen in die 250 Kilometer über die Straße von Mosambik von Afrika. Dort, falciparum-malaria ist wrecking Chaos auf eine Bevölkerung, die zum größten Teil lebte P. vivax-kostenlos. In einigen Regionen des Kontinents, die 100 Prozent der Bevölkerung ist Duffy-negativ.

Die Forscher führen ähnliche Studien auf P. vivax Durchführung des neuen Proteine in den Proben aus Asien, Afrika und Südamerika.

Neben der Untersuchung der Patienten, Sie planen die Untersuchung der mutierten Parasiten im Labor. Parasiten, Leben Sie einen Tag oder zwei hätte genug Zeit, um zu erobern neue Blutzellen, aber nicht viele. Brian Grimburg, assistant professor für internationale Gesundheit an der Case Western Reserve School of Medicine, ist die Entwicklung einer scan-Vorgang, ermöglichen es dem team, sich durch Millionen von roten Blutkörperchen in ein paar Minuten und Stelle neu infizierten Zellen. Sie testen die Parasiten in Duffy-negativen und Duffy-positive Erythrozyten.

Zimmerman und Serre glauben, dass die Arbeit könnte dazu beitragen, einen Impfstoff-das ist das übergeordnete Ziel. Die Mechanismen, P. vivax verwendet, um zu befestigen, und geben Sie eine Zelle sein könnte Ziele.

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