Индукција на апоптоза кај паразити на маларија - Институт за нутриционистички науки
Во текот на последните неколку години стана можно да се покажат апоптотични процеси предизвикани од стрес и процеси поврзани со апоптоза во едноклеточни организми, вклучувајќи паразити како што се плазмодиум и лејшманија. Плазмодиум фалципарум како причина за тропска маларија е одговорен за смртта на 800.000 луѓе годишно и претставува многу интересна цел во современото истражување на апоптозата.Се претпоставува дека паразитот ја регулира својата густина на клетките во човечката крв преку апоптотични процеси. Затоа, деталното разбирање на патеките за трансдукција на апоптотскиот сигнал во паразитот и нивната индукција од надворешни импулси е ветувачки пристап кон контролираната индукција на клеточна смрт. Планираните истраги дополнително ќе го подобрат нашето знаење за интеракции на паразити-домаќини и еволуција на апоптотски каскади.
Научен фокус на нашата група е редокс и енергетски метаболизам на паразитите од маларија и нивните клетки домаќини, за што користиме методи на молекуларна биологија, протеинска биохемија и развој на лекови (базирани на структура). Во текот на изминатите неколку години истражувавме апоптотски маркери на фази на P. falciparum merozoite in vitro. Бидејќи плазмодиумот е интрацелуларен паразит, овој пристап е методолошки предизвикувачки. Како надворешни причини ги идентификувавме H2O2, супстанции предизвикани од човечка апоптоза и разни супстанции со антималарични ефекти. Паралелно, идентификувавме потенцијални гени поврзани со апоптозата, вклучувајќи метакаспаза од P. falciparum во силициум диоксид. Овие гени се делумно клонирани и премногу изразени. Апоптозата кај паразитите на маларијата тешко се карактеризира, но значително се разликува од соодветните процеси кај човечкиот домаќин. Со цел да го зголемиме нашето знаење за индуцирана клеточна смрт кај едноклеточни организми и да го процениме неговиот потенцијал како цел за фармаколошки интервенции, ние би сакале да го развиеме овој проект понатаму.
Програмираната клеточна смрт (PCD) веројатно еволуирала не само за регулирање на растот и склопување во повеќеклеточни организми, туку има и функционална улога во биологијата на едноклеточните организми. Во паразитските протозои, пријавени се некои својства на PCD слични на оние во повеќеклеточните организми. Сепак, тие сè уште не се соодветно проучени за да ги разберат соодветните патеки на ПЦД, како и да ги утврдат внатрешните и надворешните фактори за контрола на ПЦД. Ова разбирање може да го оцртува еволутивното потекло на ПЦД и да обезбеди информации за патогенезата на соодветните болести и за потенцијалниот насочен развој на лекови.
И покрај недостатокот на гени во геномот на паразитот кои се хомологни на класичните каспази, откриена е активност слична на каспаза во цитоплазмата на укинетите и се верува дека азотниот оксид игра важна улога во индукцијата на PCD. Апоптозата може да се прикаже како критериум за избор во фазите на комарците на плазмодиум бергеј, бидејќи апоптотичните маркери, кондензатот на хроматисот, екстернализацијата на фосфатидилсеринот и фрагментацијата на ДНК беа откриени како реакции на стресот предизвикан во средното црево на Анофелес. Апоптозата сè уште може да биде инхибирана од инхибитори на човечка каспаза. Интересно е тоа што во чувствителниот на хлорокин сој на P. falciparum, беше забележана поголема фрагментација на ДНК како одговор на третманот со хлорокин отколку во отпорен сој. Ова беше прв показател дека може да има врска помеѓу апоптозата и механизмите на отпорност.
Добар модел за успешно истражување на апоптозата кај едноклеточни паразити беше презентиран од страна на републиката за Лејшманија. Во Лајшманија, апоптозата може да биде предизвикана како одговор на оксидативниот стрес во форма на H2O2 или азотен оксид. Како и кај повисоките еукариоти, може да се покаже пермебилизација на митохондријалната мембрана и активирање на цистеинските протеази. Патеките на пренесување на сигналот во апоптотичните процеси на едноклеточните паразити значително се разликуваат од човечките апоптотски каскади и затоа се многу ветувачки потенцијални цели за антипаразитски интервенции.