В это, может быть, трудно поверить, но малярия и на сегодняшний день остаётся самым опасным паразитарным заболеванием, от которого умирает больше всего людей. И хотя исследования малярии ведутся уже более ста лет, о том, как именно ведёт себя возбудитель в человеческом организме, известно очень мало.
Есть предположение, что люди болеют малярией уже в течение 50 тысяч лет. Считается, что родиной малярии является Западная Африка (P. falciparum) и Центральная Африка (P. vivax ).
Молекулярно-генетические данные свидетельствуют, что предпаразитический предок плазмодия был свободноживущим простейшим, способным к фотосинтезу, который приспособился жить в кишечнике водных беспозвоночных. Также он мог жить в личинках первых кровососущих насекомых отряда Diptera, которые появились 150-200 миллионов лет назад, и быстро приобрёл возможность иметь двух хозяев.
С появлением человека развились малярийные паразиты, способные к смене хозяина между человеком и комарами рода Anopheles. Древнейшие найденные окаменелости комаров с остатками малярийных паразитов имеют возраст 30 миллионов лет.
Первые летописные свидетельства лихорадки, вызванной малярией, были обнаружены в Китае. Они датируются приблизительно 2700 годом до н.э., временем правления династии Cя.
От малярии умерли, в частности, Александр Македонский, Аларих, Атилла, Чингисхан, святой Августин, как минимум пять римских пап, Данте, император Священной Римской империи Карл V и Христофор Колумб.
Wikipedia
Современная медицина всё ближе подходит к возможности регулировать состояние не только человеческих, но и паразитарных клеток на генном уровне. Именно это делает работу команды исследователей под руководством учёных из Массачусетского технологического института (MIT), которая в ближайшее время выйдет в печати в Nature, чрезвычайно актуальной.
Им удалось выделить этапы развития паразита непосредственно в крови больных малярией и выяснить, какие гены простейшего активируются на том или ином этапе болезни.
Первым известным лекарством стало растение Кингао (Artemisia annua L), которое содержит артемизинин, первое упоминание о котором найдено в работе 340 года до н. э.. С открытием Нового Света появилось новое средство — кора хинного дерева, которая веками использовалась индейцами как жаропонижающее. Его название пошло от первого известного европейца, которого им вылечили, графини Хинон, жены вице-короля Перу. Иезуиты в 1640-х годах ввели это средство в употребление в Европе, где оно вскоре было принято. Однако активный ингридиент, хинин, был выделенен из коры лишь в 1820 французскими химиками Пьером Пеллетьером и Жозефом Кавенту.
Самым распространенным медикаментом для лечения малярии сегодня, как и раньше, является хинин. На какое-то время он был заменен хлорохином, но c недавнего времени хинин снова приобрел популярность. Причиной этому стало появление в Азии и, затем, распространение по Африке и другим частям света, Plasmodium falciparum с мутацией устойчивости к хлорохину.
Экстракты растения Artemisia annua, которые содержат вещество артемизинин и его синтетические аналоги имеют высокую эффективность, но их производство дорого. В настоящее время изучаются клинические эффекты и возможность производства новых препаратов на основе артемизинина.
Хотя протималярийные лекарства присутствуют на рынке, болезнь представляет угрозу для людей, которые живут в эндемичных областях, где нет надлежащего доступа к эффективным препаратам. Согласно данным организации «Врачи без границ», средние затраты на лечение человека, зараженного малярией, в некоторых африканских странах составляют всего $0,25 - $2,4.
По материалам энциклопедий
Экспериментировать с малярией на живых людях по понятным причинам невозможно.
Поэтому массачусетские учёные изучили 40 образцов крови больных малярией, полученной ими из Сенегала. Затем проводился анализ более 6000 генов P. Falciparum, и после этого ученые применяли расчетные методы для обобщения полученных результатов.
Всех паразитов по их физиологическому состоянию удалось разделить на три группы, отвечающие стадиям активного роста, его стагнации и стрессового ответа на изменение условий окружающей среды — в данном случае активацию иммунной системы человека.
малярийного паразита включает фазу роста и развития в организме человека, которая чередуется с фазой роста и развития в комарах рода Anopheles. Переносят возбудителя только самки комара; у мужских особей колющие и сосущие части ротового аппарата редуцированы. Комары являются основным хозяином малярийного плазмодия, а человек – промежуточным хозяином.
Фаза репродукции паразита в организме человека начинается с момента укуса зараженным комаром. Подвижные микроскопические формы паразита, называемые спорозоитами, вместе со слюной комара попадают в кожу и проникают в кровяное русло. Затем они внедряются в эритроциты, где продолжают развитие, проходя стадии кольца и амебоподобных форм. После этого паразит, называемый теперь шизонтом, приступает к бесполому размножению, протекающему по типу шизогонии, т.е. каждый шизонт делится на множество мелких одноядерных особей. В итоге эритроцит разрушается, и мелкие особи – мерозоиты – выходят в кровоток. Здесь они проникают в новые эритроциты, и цикл развития малярийного паразита в человеке повторяется.
Массовый выход мерозоитов из эритроцитов, сопровождающийся поступлением в кровь продуктов метаболизма плазмодиев, приводит к приступу озноба и лихорадки, причем интервал между приступами зависит от вида плазмодия. При заражении P. falciparum приступы повторяются каждый второй день; P. vivax вызывает приступы каждый третий день, P. malariae – каждый четвертый.
После нескольких циклов бесполого размножения начинается подготовка к половому процессу. Небольшая часть мерозоитов превращается в гаметоциты – половые клетки, аналогичные сперматозоидам и яйцеклеткам. Женские клетки (макрогаметоциты) крупнее, чем мужские (микрогаметоциты). Их дальнейшее развитие возможно только в организме комара.
При укусе больного его кровь попадает в желудок комара. Бесполые мерозоиты больше не размножаются и, вероятно, перевариваются вместе с кровью. Гаметоциты (незрелые формы) развиваются в гаметы (зрелые формы) и участвуют в процессе оплодотворения: одна женская гамета сливается с одной мужской. В результате слияния образуется одноклеточная зигота, которая проникает в стенку кишечника комара и, увеличиваясь в размерах, превращается в ооцисту, видимую даже невооруженным глазом. Через несколько дней ооциста делится, высвобождая огромное количество (до 1000) спорозоитов. Этот процесс называется спорогонией. Спорозоиты мигрируют к голове комара и скапливаются в слюнных железах. Отсюда они могут быть переданы очередному хозяину – человеку.
Вторая стадия исследования – обобщение и классификация — стала возможной благодаря сопоставлению малоизученного генома плазмодия с хорошо известным ученым геномом пекарских дрожжей. Именно за счет такого оригинального подхода Дейли и её коллеги смогли описать три класса состояний паразитов, кардинально отличающихся от тех, что наблюдались при разведении плазмодия в культуре.
Одна из этих групп – паразиты, находящиеся в состоянии сильного стресса. При этом лабораторные данные полностью соответствовали клиническим проявлениям – лихорадке и повышенному содержанию маркеров воспаления в крови.
Эта группа и представляет наибольший интерес для врачей, и именно такие случаи вносят основной вклад в летальность заболевания.
Состояние активации, тоже вынесенное в отдельную группу, обеспечивается функционированием митохондрий плазмодия, раньше считавшихся неактивными.
Ученые считают, что подобный успех связан, в первую очередь, с тем, что они работали с паразитом, полученным непосредственно из цельной крови, а не из культур клеток, и надеются, что уже в скором времени им удастся ближе подойти к созданию совершенно нового класса противомалярийных препаратов. А одна из руководительниц исследования Авив Регев из MIT считает, что разработанный ей и её коллегами метод применим не только для плазмодия, но способен устанавливать физиологическое состояние и других простейших паразитов человека.
