Beyin sıtma ile enfeksiyonu tespit edebilir

Instituto Gulbenkian de Ciência’dan (IGC) bir araştırma ekibi, beyin hücrelerinin kandaki sıtma parazitlerinin varlığını tespit edebildiğini ve serebral sıtmanın altında yatan iltihabı tetiklediğini ortaya çıkardı. Bu keşif, hastalığın ilk evrelerinde beyin hasarını engelleyebilecek ve nörolojik sekelleri önleyebilecek adjuvan tedaviler için yeni hedefler ortaya çıkardı.

Serebral sıtma, sıtmaya neden olan parazitlerin en öldürücüsü olan Plasmodium falciparum ile enfeksiyonun ciddi bir komplikasyonudur. Hastalığın bu formu, bilinç bozukluğu ve koma ile kendini gösterir ve esas olarak 5 yaşın altındaki çocukları etkiler ve Sahra Altı Afrika ülkelerinde bu yaş grubundaki başlıca ölüm nedenlerinden biridir. Hayatta kalanlar sıklıkla motor kusurlar, felç ve konuşma, işitme ve görme bozukluğu gibi zayıflatıcı nörolojik sekellerden etkilenir.

Normal işleyişini bozacak belirli molekül ve hücrelerin beyne ulaşmasını önlemek için, kan damarlarının iç astarındaki özel hücreler, endotel hücreleri sıkı bir şekilde bir arada tutulur ve kan ile bu organ arasında bir bariyer oluşturur. Serebral sıtma, bu bariyerde önemli değişikliklere ve sonuç olarak nörolojik komplikasyonlara yol açan enfeksiyona karşı sınırsız bir inflamatuar yanıttan kaynaklanır.

Son yıllarda, bu alandaki uzmanlar dikkatlerini bu patolojik süreçle ilişkili görünen interferon-β adlı bir moleküle çevirdiler. Viral replikasyona müdahale etmek için çağrılan bu yüksek derecede inflamatuar molekülün iki tarafı vardır: ya koruyucu olabilir ya da doku yıkımına neden olabilir. Örneğin, COVID-19’daki antiviral rolüne rağmen, belirli bir enfeksiyon konsantrasyonu ve aşamasında akciğer hasarına neden olabileceği bilinmektedir. Benzer bir dinamiğin serebral sıtmada meydana geldiği düşünülmektedir. Bununla birlikte, interferon-β’nın salgılanmasına neyin yol açtığını veya ilgili ana hücreleri hala bilmiyoruz.

IGC’nin önderlik ettiği ve şurada yayınlanan yeni bir çalışma Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, beyindeki endotel hücrelerinin çok önemli bir rol oynadığını, sıtma parazitinin enfeksiyonunu erken bir aşamada algılayabildiğini ortaya koydu. Bunlar, interferon-β üretiminden başlayarak bir dizi olayı tetikleyen dahili bir sensör aracılığıyla enfeksiyonu tespit eder. Ardından, bağışıklık sistemi hücrelerini beyne çeken ve iltihaplanma sürecini başlatan bir sinyal molekülü salgılarlar.

Bu sonuçlara ulaşmak için araştırmacılar, insan sıtmasında tanımlanan çeşitli semptomları taklit eden fareler ve bu sensörü çeşitli hücre türlerinde silmelerine izin veren bir genetik manipülasyon sistemi kullandılar. Beyin endotel hücrelerinde bu sensörü sildiklerinde, hayvanın semptomlarının o kadar şiddetli olmadığı ve enfeksiyondan daha az öldükleri sonucuna vardılar. İşte o zaman, bu beyin hücrelerinin serebral sıtma patolojisine büyük ölçüde katkıda bulunduğunu fark ettiler.

IGC’de doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı olan Teresa Pais, “Beyin endotel hücrelerinin daha sonraki bir aşamada hareket ettiğini düşündük, ancak en başından beri katılımcı olduklarını anladık” diye açıklıyor. “Normalde, enfeksiyona verilen yanıtın bu ilk aşamasını bağışıklık sistemi hücreleriyle ilişkilendiririz. Bunların yanıt verdiği zaten biliniyor, ancak beyin hücreleri ve belki diğer organlar da enfeksiyonu algılama yeteneğine sahipler çünkü aynı özelliklere sahipler. sensörler” diye ekliyor.

Ancak araştırmacıları gerçekten şaşırtan şey, sensörü harekete geçiren ve bu hücre tepkisini tetikleyen faktördü. Bu faktör, parazit aktivitesinin bir yan ürününden başka bir şey değildir. Kana girdikten sonra parazit, konakçının kırmızı kan hücrelerini istila eder ve burada çoğalır. Burada, besin almak için oksijen taşıyan bir protein olan hemoglobini sindirir.

Bu işlem sırasında heme adlı bir molekül oluşur ve endotel hücreleri tarafından içselleştirilen kandaki küçük parçacıklar halinde taşınabilir. Bu olduğunda, heme bağışıklık sistemi için bir alarm görevi görür. Araştırmacı, “Heme’nin hücrelere bu şekilde girmesini ve endotel hücrelerinde interferon-β içeren bu yanıtı aktive etmesini beklemiyorduk” diye itiraf ediyor.

Yaklaşık 6 yıllık bu çalışma, araştırmacıların, sıtma paraziti ile enfeksiyon sırasında beyin dokusunun yok edilmesi için kritik olan moleküler bir mekanizmayı ve bununla birlikte yeni terapötik hedefler belirlemesini sağladı. Grubun baş araştırmacısı Carlos Penha Gonçalves, “Bir sonraki adım, endotel hücrelerinin içindeki bu sensörün aktivitesini engellemeye çalışmak ve konağın yanıtına göre hareket edip edemeyeceğimizi ve beyin patolojisini ilk aşamada durdurup durduramayacağımızı anlamak olacak” diye açıklıyor. çalışmaya öncülük etti.

“Sensör inhibitörlerini antiparaziter ilaçlarla paralel olarak kullanabilirsek, belki nöronal fonksiyon kaybını durdurabilir ve serebral sıtmadan kurtulan çocuklar için büyük bir sorun olan sekelleri önleyebiliriz” diye bitiriyor.

---

Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) tarafından sağlanmıştır.