Биологи выяснили механизм устойчивости малярийных плазмодиев к высокой температуре

Малярия остается одним из самых распространенных и трудноизлечимых инфекционных заболеваний. И хотя смертность от нее неуклонно снижается, ежегодно малярия поражает более 200 миллионов человек и приводит к гибели около 400 тысяч. Болезнь сопровождается сильнейшим и даже опасным повышением температуры, однако вызывающие ее плазмодии демонстрируют неожиданную устойчивость к этому механизму защиты организма. Они продолжают благополучно жить и размножаться и при такой лихорадке.

Команда профессора Университета Дьюка Эмили Дербишир (Emily Derbyshire) обнаружила один из инструментов устойчивости малярийного плазмодия к повышению температуры — укрепление стенок клеточных органелл. Об этом ученые сообщают в статье, опубликованной в журнале eLife.

Авторы отмечают, что температурный шок паразит испытывает еще при переходе из организма комара, промежуточного носителя, в тело человека — от «комнатных» чуть более 20 °C сразу к 37 °С. У заболевшего температура может подниматься выше 41 °С, резко падать к нормальной и снова подскакивать. Такие «температурные горки» тяжело переносятся больным, но и для инфекционных агентов обычно оказываются еще тяжелее, помогая с ними справиться.

Чтобы выяснить, почему плазмодии устойчивы к перепадам температуры, ученые имитировали их в лабораторных условиях. Обнаружилось, что при росте температуры клетки паразита вырабатывают специальный фосфолипид, фосфатидилинозитол-3-фосфат (PI(3)P). Он накапливается на мембране, ограничивающей пищеварительную вакуоль — нечто вроде «клеточного желудка». Здесь PI(3)P связывается с белком теплового шока Hsp70, стабилизируя оболочку вакуоли.

Дополнительные опыты продемонстрировали, что плазмодии, у которых синтез PI(3)P нарушен, легче гибнут при повышении температуры. Мембраны их пищевых вакуолей дестабилизируются и начинают «протекать», в результате в клетку попадают агрессивные ферменты и другие молекулы, ведущие к ее саморазрушению. Ученые считают, что новые препараты, блокирующие производство PI(3)P, можно применять в сочетании с уже имеющимися антибиотиками. Возможно, благодаря такой комбинации малярия станет, наконец, не такой опасной.