بمب ساعتی زمان: انگل مالاریا اتحاد ذاتی خود ساعت

دالاس - 14 مه سال 2020 - فعالیت انگل که باعث مالاریا توسط انگل را ذاتی خود clock تحقیقات جدید به رهبری UT Southwestern دانشمندان نشان می دهد. یافته های منتشر شده در این هفته در علممی تواند منجر به راه های جدید برای مبارزه با این فراگیر و بیماری کشنده.

بیش از 200 میلیون نفر قرارداد مالاریا در سراسر جهان هر سال بیش از 400 ، 000 نفر در سال از این بیماری با توجه به آمار سازمان بهداشت جهانی. ناشی از تک یاخته در جنس پلاسموديوممالاریا جان بیشتر کودکان با اکثریت مرگ و میر در کشورهای جنوب صحرای آفریقا.

آن را مدت طولانی است که شناخته شده است که مالاریا باعث تب دوره ای که رخ می دهد هر دو تا سه روز در انسان میزبان بسته به گونه از ارگانیسم آلوده. این نتیجه از تمام انگل ها به طور همزمان ترکیدن سلول های قرمز خون از میزبان آنها را آلوده.

"هم این و دیگر پدیده های رفتاری نشان می دهد که پلاسموديوم حس می گوید:" مطالعه رهبر Joseph S. Takahashi, Ph. D., صندلی علوم اعصاب در UTSW و یک Howard Hughes Medical Institute محقق شده است. "اما دلیل این ریتم روزانه شده است مرموز."

اگر چه نظریه غالب شده است که پلاسموديوم طول می کشد نشانه های خود را از آن حیوان میزبان تاکاهاشی - که در مطالعات بیولوژیکی ساعت - و همکاران او مشکوک است که این انگل خود را, ساعت درونی است که همواره این رفتار است.

به منظور بررسی این فرضیه Filipa Rijo-Ferreira, دکتری فوق دکتری محقق و Howard Hughes Medical Institute کاردانی که پیشگام این پروژه در آزمایشگاه مشغول به کار با یک مدل موش مالاریا آلوده پلاسموديوم chabaudi. مانند انسان بيمار مبتلا به این حیوانات نیز چرخهای تب مورد یک بار در هر روز.

برای دیدن اینکه آیا انگل ریتم هستند و تحت تاثیر نور-تاریکی چرخه که درایو بسیاری از ریتم شبانه روزی در انسان و حیوانات دیگر محققان قرار دارد برخی از موشهای آلوده در شرایط که تقلید منظم چرخه روز و شب با 12 ساعت نور و 12 ساعت تاریکی. دیگر موشها قرار دارد در تاریکی کامل. به مدت سه روز از محققان جمع آوری خون از حیوانات جستوجو کرد و بیان ژن از خود انگل مالاریا.

محققان دیدم که از 5,244 ژن های بیان شده توسط خون مرحله از پلاسموديومبیش از 80 درصد همان الگوهای حلقوی بیان در هر دو شرایط نور. فعالیت این ژن به اوج خود رسید و در همان وقت و با همان شدت در هر دو گروه نشان می دهد که نشانه روشنایی است که درایو بیولوژیکی ساعت در ماوس خود را میزبان نیست تاثیر ریتم برای انگل.

برای دیدن اگر ساعت در پلاسموديوم هنوز فرار حدود 24 ساعت حتی اگر ساعتها در میزبان خود را انجام نمی دهند محققان انگل را فعالیت ژن در موش با یک جهش ژنتیکی است که باعث می شود خود را در ریتم شبانه روزی برای اجرای حدود 26 ساعت به جای آن از حد معمول 24. آزمایشات نشان داد که این تک یاخته به نظر می رسید به سرعت خود را به همراه چرخه برای مطابقت با کسانی که از میزبان خود کشش آنها را به پوشش 26-ساعت دوره. اما این همبستگی بود کامل نیست - پلاسموديوم's بیان ژن عقب مانده مصرف چند روز به سازگاری با آن-دوره میزبان. این یافته ها نشان می دهد که اگر چه این انگل به نظر می رسد به نشانه از میزبان خود, آن را هنوز هم می زد خود را در آن زمان.

"این بسیار هیجان انگیز بود نتیجه از آن ما بود اولین نکته که انگل نیست فقط زیر میزبان اما می تواند قادر به بگویید که می گوید:" Rijo-Ferreira. "ما در مسیر درست است."

آزمایشات بیشتر نشان می دهد که ریتمیک بار تغذیه - یکی دیگر از خارجی نشانه است که درایوهای ریتم های بیولوژیکی در حیوانات - همچنین لازم نیست به صورت دوره ای ژن فعالیت در پلاسموديوم. به همین ترتیب این چرخه ادامه داشت و حتی در ماوس میزبان با جهش که به طور کامل محو خود ریتم های بیولوژیکی است. اما در این مورد دومی انگل ریتم به تدریج dysregulated در طول زمان است. این یافته ها نشان می دهد که اگر چه فرد انگل به نظر می رسد خود رانده بیولوژیکی ساعتهای آنها به نظر می رسد نیاز به یک خارجی نشانه از میزبان خود را به همگام سازی. مدل های ریاضی که محققان ساخته شده حمایت از این ایده است.

تاکاهاشی اشاره می کند که تحقیقات بیشتری لازم خواهد بود برای تایید انگل را clocklike رفتار است. یک همراه و همدم مطالعه منتشر شده در همان مارس 15 موضوع علمled توسط یک گروه در دانشگاه دوک فراهم می کند شواهد و مدارک در انسان است. شناسایی مکانیزم پشت این پدیده, او می گوید, می تواند منجر به اهداف جدید برای حمله به مالاریا یا اخلال در آن ریتم و یا با پیدا کردن راه هایی برای سرمایه گذاری بر روی آنها را با کشف نقاط در چرخه زمانی که پلاسموديوم ممکن است به خصوص آسیب پذیر است.

"این می تواند اضافه کردن یک بعد کاملا جدید به درمانی برای درمان این بیماری اغلب کشنده می گوید:" تاکاهاشی عضو UT Southwestern پیتر o'donnell جونیور موسسه مغز که دارای Loyd B. ماسه برجسته صندلی در علوم اعصاب.

###

دیگر UTSW محققان که کمک به این مطالعه شامل ویکتوریا A. Acosta-رودریگز, Izabela Kornblum و Gokhul Kilaru. همکاران شامل اینس بنتو و Maria M. متاع از Instituto de Medicina مولکولی لیسبون پرتغال; جان هابیل بیمارستان عمومی ماساچوست و موسسه تکنولوژی ماساچوست بوستون; و Elizabeth B. Klerman, Brigham و بیمارستان زنان بوستون.

این پژوهش با حمایت صندوق از Howard Hughes Medical Institute, NIH نیا F32-AG064886 NIH T32-HLO9701 NIH R01-HL128538 NIH K24-HL105664 و NIH P01-AG009975 این MGH گروه مغز و اعصاب و PTDC/BIA-مول/30112/2017, PTDC/MED-IMU/28664/2017, FCT کمک های مالی (PTDC/BIA-مول/30112/2017 و PTDC/MED-IMU/28664/2017) و NIH NIGMS 1K99GM132557-01.

در مورد UT Southwestern Medical Center

UT Southwestern یکی از برتر دانشگاهی و مراکز درمانی کشور ادغام پیشگام تحقیقات پزشکی با استثنایی مراقبت های بالینی و آموزش و پرورش. موسسه علمی دریافت شش جایزه نوبل و شامل 25 نفر از اعضای آکادمی ملی علوم و 16 نفر از اعضای آکادمی ملی پزشکی و 14 Howard Hughes Medical Institute محققان. تمام وقت دانشکده بیش از 2500 مسئول پیشگامانه پیشرفت های پزشکی و متعهد به ترجمه علم محور تحقیقات به سرعت به درمان بالینی است. UT Southwestern پزشکان ارائه مراقبت در حدود 80 تخصص به بیش از 105 ، 000 بستری بیماران تقریبا 370,000 اورژانس موارد و نظارت بر حدود 3 میلیون سرپایی بازدیدکننده در سال است.