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Malaria: Un avversario subdolo

Uno sguardo alle tattiche della malaria e alla nostra risposta immunitaria.

Sukai Ceesay, Martin Kampmann, Lasse Votborg-Novél, Helle Smedegaard Hansson, Rasmus Weisel Jensen, Manuela Carrasquilla, Hamidou Cisse, Louise Turner, Usama Dabbas, Christina Ntalla, Silke Bandermann, Safiatou Doumbo, Didier Doumtabe, Aissata Ongoiba, Kassoum Kayentao, Boubacar Traore, Peter D Crompton, Thomas Lavstsen, Silvia Portugal

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Le astuzie subdole della Le astuzie subdole della malaria della malaria. Scoprire le strategie di sopravvivenza
Indice

La malaria è una malattia causata da parassiti che si diffondono tramite le punture di zanzare infette. Il principale parassita responsabile della malaria è Plasmodium Falciparum. Questo piccolo fastidio è un bel problema a livello globale, causando circa 300 milioni di casi di malaria e portando a circa 500.000 morti ogni anno, con i bambini piccoli in Africa che sono i più colpiti.

Il ciclo vitale della malaria prevede diverse fasi, rendendola una malattia complessa e difficile da affrontare. Quando una persona viene punta da una zanzara infetta, i parassiti invadono il flusso sanguigno, si moltiplicano e possono causare malattie gravi.

Come la Malaria Evita le Difese del Corpo

Plasmodium falciparum ha un trucco astuto per rimanere nel corpo più a lungo di quanto dovrebbe. Può cambiare le sue proteine della superficie esterna, conosciute come antigeni di superficie variabili (VSA). In particolare, usa una proteina chiamata PfEMP1 per aggrapparsi ai vasi sanguigni dentro il corpo. Così facendo, riesce a sfuggire all'eliminazione da parte del sistema immunitario, che di solito colpisce e rimuove le cellule infette.

Man mano che i parassiti continuano a moltiplicarsi, possono causare sintomi gravi. La natura appiccicosa di PfEMP1 permette ai globuli rossi infetti (chiamati iRBC) di rimanere bloccati in posti dove non dovrebbero, causando ostruzioni nel flusso sanguigno e infiammazione.

Le Molte Facce di Plasmodium falciparum

Questo parassita subdolo ha un arsenale enorme. Ogni parassita ha circa 60 geni var diversi responsabili della produzione delle varie proteine PfEMP1. Queste proteine possono cambiare in modo che il sistema immunitario faccia più fatica a riconoscerle e a combatterle. È un po' come un mago che cambia costume mentre cerca di scappare da una scatola chiusa.

I geni var possono essere abbastanza simili tra loro, ma variano a sufficienza per ingannare il sistema immunitario, facendogli credere che sta affrontando invasori diversi ogni volta. Questi geni possono mescolarsi e mutare, creando nuove varianti che aiutano i parassiti a rimanere un passo avanti. Vengono anche in diversi "gusti", il che determina come si comportano quando si attaccano ai vasi sanguigni.

Modelli Stagionali della Malaria

In molti posti dove la malaria è comune, la malattia segue un modello stagionale. Questo significa che durante certi periodi dell'anno, quando le zanzare sono più attive a causa di condizioni climatiche favorevoli, i casi di malaria aumentano. Durante le parti più secche dell'anno, i casi di malaria diminuiscono significativamente.

Anche durante i mesi asciutti, però, alcune persone possono portare i parassiti senza mostrare sintomi. Questi portatori asintomatici possono fungere da veicolo per l'infezione, permettendo che esploda di nuovo nella popolazione quando arriva la stagione delle piogge. È come avere una scorta segreta di cupcake che lasci per la prossima festa.

Osservazioni sulla Malaria in Mali

In uno studio condotto in Mali, i ricercatori hanno esaminato casi di malaria sia sintomatici che asintomatici durante diverse stagioni. Hanno raccolto campioni da numerosi individui e controllato come i geni var si esprimessero nelle diverse condizioni.

Hanno trovato che durante la stagione secca, c'erano meno parassiti attivi nel sangue di quelli asintomatici. Queste persone mostravano un numero limitato di varianti diverse rispetto a quelle con malaria sintomatica durante la stagione umida.

Cosa ha Rivelato lo Studio

I risultati dello studio hanno indicato che i parassiti nelle persone con sintomi stavano esprimendo molti più geni var rispetto a quelli asintomatici. Ha senso, perché i casi sintomatici devono combattere di più per evitare di essere eliminati dal sistema immunitario.

Curiosamente, la varietà di proteine PfEMP1 espresse in chi aveva casi clinici era molto più alta. Gli individui asintomatici avevano alcune proteine dominanti che li rendevano meno inclini a risposte gravi. Pensalo come a un gioco di nascondino – meno varietà, più facile passare inosservati dal sistema immunitario.

Discussione dei Dati

I ricercatori hanno anche notato che i giovani erano più comunemente visti con casi attivi di malaria, mentre gli individui più anziani tendevano a mostrare infezioni asintomatiche. Questo suggerisce che con l'età arriva una risposta immunitaria migliore, potenzialmente a causa di un'esposizione passata ai parassiti.

Lo studio ha misurato l'intensità dell'infezione nel sangue e ha trovato che le infezioni sintomatiche mostravano conteggi di parassiti più elevati. Questo era vero in tutti i periodi dello studio, confermando che i casi clinici di malaria sono davvero molto più intensi rispetto alle infezioni silenziose e furtive.

L'Importanza degli Anticorpi

Un altro aspetto affascinante della ricerca ha riguardato gli anticorpi, che sono come i piccoli soldati del corpo che combattono i parassiti. Le persone con infezioni asintomatiche avevano più esperienza con il parassita a causa di infezioni ripetute e quindi avevano livelli più elevati di anticorpi. Questo probabilmente li aiuta a tenere a bada i parassiti, prevenendo sintomi gravi.

Inoltre, coloro che avevano più anticorpi trovavano più facile riconoscere e rispondere ai parassiti Plasmodium falciparum quando si presentavano. Questo dimostra che avere una buona memoria del tuo nemico può essere molto utile in una lotta.

Il Ruolo delle Zanzare

I tipi di zanzare che diffondono la malaria adorano riprodursi in acqua stagnante. Durante la stagione secca, quando ci sono meno acqua in giro, le zanzare fanno più fatica. Ecco perché i casi di malaria spesso diminuiscono in quei mesi. Tuttavia, durante la stagione delle piogge, la festa ricomincia, e le zanzare infette possono facilmente diffondere l'infezione.

Gli scienziati hanno anche osservato che i parassiti possono sopravvivere in portatori asintomatici per lunghi periodi. Questo è molto importante, in quanto fornisce un serbatoio che aiuta l'infezione a tornare ogni stagione umida. Pensalo come a un gioco di acchiapparello dove i giocatori acchiappati cercano di nascondersi finché non possono riprendere a giocare.

Le Misure Adottate

Per capire come si comporta il Plasmodium falciparum in diversi individui con vari livelli di immunità, i ricercatori hanno usato una varietà di metodi come tecniche di sequenziamento per analizzare i cambiamenti nell'espressione dei geni var. Hanno guardato quanti varianti erano presenti e come il sistema immunitario rispondeva a queste variazioni.

Questa analisi ha aiutato a dipingere un quadro più chiaro di come il parassita stia eludendo la rilevazione immunitaria e di come il sistema immunitario stia cercando di recuperare terreno.

Conclusione

La ricerca sulla malaria sottolinea sia la complessità del parassita sia la risposta immunitaria degli esseri umani. Mette in evidenza l'importanza di studiare come questi due interagiscono, specialmente durante le diverse stagioni di infezione.

I risultati hanno rivelato che le persone che hanno ripetute esposizioni alla malaria diventano come giocatori esperti in un gioco, migliori nell'evitare le conseguenze gravi dell'infezione. Anche se c'è ancora molto da imparare su questa malattia subdola e pericolosa, una cosa è certa: Plasmodium falciparum è uno dei più astuti avversari dell'umanità nel gioco della sopravvivenza.

Con la ricerca continua e una migliore comprensione delle tattiche della malaria, potremmo trovare alcune strategie vincenti per tenerla a bada e proteggere le popolazioni vulnerabili, specialmente i più piccoli che sono spesso colpiti. Fino ad allora, sembra che il gioco sia ancora in corso!

Fonte originale

Titolo: Plasmodium falciparum expresses fewer var genes at lower levels during asymptomatic dry season infections than clinical malaria cases

Estratto: In seasonal transmission areas, clinical malaria occurs during the wet season when mosquitoes are present, while in the dry season, malaria transmission is interrupted and clinical cases are rare. In Mali, Plasmodium falciparum can persist in low parasitaemic asymptomatic individuals through the six-month dry season and shows reduced cytoadhesion of infected erythrocytes, evidenced by the circulation of further developed parasite stages compared to clinical malaria cases. How prolonged circulation of infected erythrocytes is achieved remains unknown. Here, we explored var gene expression in subclinical infections and clinical malaria cases of Malian children, collected during the dry and wet seasons. We sequenced expressed var DBL-tags, used bioinformatic tools to predict their domain composition, binding phenotype and upstream sequence type; and determined their relationship to seasonality and clinical presentation. We found that parasites of asymptomatic infections expressed fewer var genes, with a larger proportion of var transcripts attributed to one or a few vars. In contrast, clinical cases exhibited expression of many var genes at lower proportions. We found that parasites of asymptomatic carriers expressed a mixture of CD36- and EPCR-binding PfEMP1, which changed over time. We confirmed that vars encoding CD36-binding PfEMP1 dominated in non-severe malaria cases, and found no significant difference in expressed var types between dry and wet seasons. Asymptomatic carriers were older, had higher titers of anti-P. falciparum antibodies, and broader reactivity to PfEMP1, suggesting that host immunity was the main determinant limiting var transcript variation in asymptomatic carriers. However, by RNAseq and qRT-PCR we also observed significantly higher total var transcript levels in malaria cases compared to asymptomatic carriers, suggesting that in addition to the parasites switching and the hosts immune selection of expressed var genes, parasites able to sustain long-term infections may be poised for reduced PfEMP1 expression.

Autori: Sukai Ceesay, Martin Kampmann, Lasse Votborg-Novél, Helle Smedegaard Hansson, Rasmus Weisel Jensen, Manuela Carrasquilla, Hamidou Cisse, Louise Turner, Usama Dabbas, Christina Ntalla, Silke Bandermann, Safiatou Doumbo, Didier Doumtabe, Aissata Ongoiba, Kassoum Kayentao, Boubacar Traore, Peter D Crompton, Thomas Lavstsen, Silvia Portugal

Ultimo aggiornamento: Dec 30, 2024

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.30.630752

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.30.630752.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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