將瘧疾控制集中在阻礙其傳播上可以減少致病性感染
瘧疾寄生蟲通過在其生命周期的生殖階段投入更多能量來適應(yīng)低傳播區(qū)域。國(guó)際研究小組的這一發(fā)現(xiàn)對(duì)瘧疾控制具有重要意義。
該小組分析了4,615種屬于寄生蟲惡性瘧原蟲的基因-惡性瘧原蟲是人類中最致命的瘧疾寄生蟲 - 取自東非地區(qū)感染的非免疫兒童的血液樣本,傳播率不同。從兒童血液中提取的寄生蟲處于其生命周期的不同階段1。
研究人員發(fā)現(xiàn)瘧疾寄生蟲基因表達(dá)的差異基于其在某一地區(qū)的傳播水平。
當(dāng)蚊子將寄生蟲傳播給人類時(shí),它會(huì)在肝臟和紅細(xì)胞中經(jīng)歷復(fù)制過程。感染了繁殖寄生蟲的紅細(xì)胞破裂,將它們釋放到血液中以重新感染更多的細(xì)胞。紅細(xì)胞破裂是導(dǎo)致瘧疾癥狀的原因,包括發(fā)燒,出汗,發(fā)冷,肌肉疼痛和嘔吐。
一些寄生蟲留在紅細(xì)胞內(nèi)并產(chǎn)生配子體,即瘧疾寄生蟲的雄性和雌性形式,然后被蚊子撿起并繼續(xù)在昆蟲宿主內(nèi)進(jìn)行性繁殖。
研究人員發(fā)現(xiàn),低透射區(qū)域的瘧疾寄生蟲通過投入更多的能量來生產(chǎn)配子體,并在其生命周期的倍增階段投入更少的能量,從而改善其傳播,從而導(dǎo)致疾病癥狀。
相反,在高傳播區(qū)域,寄生蟲更多地投入其人類宿主的紅細(xì)胞內(nèi)的無性繁殖:生命周期中引起人類宿主內(nèi)疾病癥狀的那部分。
在基因水平上,在低透射區(qū)域,編碼稱為AP2-G的蛋白質(zhì)的基因寄生蟲中的表達(dá)增加,該蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)啟動(dòng)紅細(xì)胞中配子體的產(chǎn)生。編碼蛋白質(zhì)HDAC1的基因的表達(dá)也降低,并且編碼蛋白質(zhì)HDA1的基因的表達(dá)增加,其分別調(diào)節(jié)寄生蟲的增殖和配子體的產(chǎn)生。
該研究的資深作者,人口生物學(xué)家瑪格麗特·麥金農(nóng)說:“當(dāng)蚊子數(shù)量很少,或者免疫力不會(huì)限制繁殖時(shí),寄生蟲可以承擔(dān)并且將從更多的傳播中受益。”
她解釋說:“當(dāng)蚊子數(shù)量充足,或者免疫力使它恢復(fù)時(shí),寄生蟲將從投資增殖中受益更多。因此,我們期望瘧疾控制計(jì)劃切入傳播強(qiáng)度,例如蚊子控制或蚊帳,將選擇在傳播中投入更多并且在感染早期快速增加的寄生蟲。我們預(yù)計(jì)這會(huì)導(dǎo)致較少的致病性感染。“
因此,直接針對(duì)傳播的瘧疾控制計(jì)劃在長(zhǎng)期內(nèi)可能比那些針對(duì)無性繁殖的計(jì)劃更具可持續(xù)性。此外,研究人員得出結(jié)論,了解決定寄生蟲如何適應(yīng)其自然環(huán)境的分子可以促進(jìn)瘧疾消除的新策略的發(fā)展。
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