Новый аспект жизненного цикла Plasmodium falciparum: "Экспресс"-конверсия в половую форму

Исследование под руководством Барселонского института глобального здравоохранения (ISGlobal) выявило новый механизм, с помощью которого малярийный паразит Plasmodium falciparum переходит из бесполой формы в половую, способную передаваться комару. Результаты, опубликованные в Nature Microbiology, дают важную информацию о жизненном цикле паразита и в конечном итоге помогут разработать стратегии для остановки его передачи.

Передача малярийного паразита от человека комару требует, чтобы часть паразитов в крови прекратила бесполое размножение и превратилась в половые формы — гаметоциты. Эта половая конверсия является идеальной мишенью для остановки передачи. Однако молекулярные механизмы этого процесса остаются малоизученными.

Альфред Кортес, исследователь ICREA в ISGlobal, и его команда использовали белок PfAP2-G, который экспрессируется только в момент, когда клетка принимает решение дифференцироваться в гаметоцит, будучи ещё неотличимой от бесполой формы. С помощью техники редактирования генов CRISPR-Cas9 они пометили этот белок зелёным флуорохромом и перепроверили гипотезу о том, что между принятием решения и половой конверсией паразиту необходимо пройти цикл репликации.

Используя лабораторную культуральную систему, команда обнаружила, что некоторые паразиты превращаются в гаметоциты напрямую, без дополнительного цикла репликации. «Точка, в которой паразит решает стать гаметоцитом, оказалась раньше, чем считалось ранее, — объясняет Кортес. — Хотя его жизненный цикл был описан более 100 лет назад, он продолжает нас удивлять».

«Наши результаты показывают, что паразиты, активирующие экспрессию PfAP2-G достаточно рано в течение цикла, могут выбрать быстрый путь, тогда как другим необходимо пройти цикл репликации перед конверсией, — поясняет первый автор Кристина Банселлс. — Этот быстрый путь может способствовать выживанию и передаче паразита в "опасной" ситуации, например, при лечении препаратами».

По мнению авторов, эти результаты дают расширенную модель ранних этапов половой дифференцировки P. falciparum. Они также указывают на необходимость дальнейших исследований, чтобы установить, как часто паразиты используют тот или иной путь половой конверсии (классический или "экспресс") in vivo.

«Важно отметить, что гаметоциты являются приоритетной мишенью для вмешательств общественного здравоохранения, направленных на снижение передачи малярии и её окончательную ликвидацию», — говорит Кортес.