Раскрывается, как малярийный паразит защищается от лихорадки: исследование описывает ген, который активирует защитную реакцию против высоких температур и других неблагоприятных условий в организме хозяина

Инфекция Plasmodium falciparum, вызывающая одну из самых тяжелых форм малярии у людей, характеризуется периодическими лихорадками (каждый раз, когда цикл бесполого размножения завершается и паразиты попадают в кровоток). Это связано с тем, что лихорадка является важным элементом реакции нашего организма на патогены, поскольку она влияет на стабильность клеточных белков и помогает снизить количество паразитов. В свою очередь, у большинства организмов есть механизм защиты от повышенных температур: экспрессия белков теплового шока (HSP), которые действуют как шапероны.

«У большинства эукариотических организмов, от дрожжей до млекопитающих, экспрессия этих белков зависит от высококонсервативного фактора транскрипции HSF1», – объясняет Альфред Кортес, исследователь ICREA в ISGlobal и координатор исследования. «Однако у малярийных паразитов, которые также являются эукариотами, отсутствует ген HSF1, хотя мы знаем, что они могут выжить при лихорадочных температурах», – добавляет он.
В этом исследовании Кортес и его команда намеревались изучить, как малярийный паразит регулирует свою реакцию на более высокие температуры (или тепловой шок), несмотря на отсутствие HSF1. Они заметили, что P. falciparum, выращенная в лаборатории, потеряла способность к выживанию при воздействии температуры 41 ° C.5ºC, и что это произошло из-за мутации в гене, который они назвали PfAP2-HS. Они показали, что PfAP2-HS действует как фактор транскрипции, который активирует экспрессию белков теплового шока hsp70-1 и hsp90 путем связывания с их соответствующими промоторами (i.е. «кнопка включения-выключения» гена).

Они также показали, что сконструированные паразиты, лишенные гена PfAP2-HS, не только имели более низкую выживаемость при воздействии более высоких температур, но также демонстрировали снижение роста при «нормальных» температурах 37ºC.
«Это означает, что помимо своей роли в защитной реакции на тепловой шок, PfAP2-HS также важен для поддержания стабильности белка у паразита при базовых температурах», – говорит Элизабет Тинто-Фонт, первый автор исследования.

Более того, отсутствие PfAP2-HS в P. falciparum, привело к более высокой восприимчивости паразита к противомалярийному препарату артемизинин из-за изменений белкового баланса.
Группа исследователей обнаружила гомологи PfAP2-HS у всех проанализированных видов Plasmodium, даже у тех, которые инфицируют мышей и не вызывают лихорадки. «Это говорит о том, что, по крайней мере, у этих видов реакция, организованная AP2-HS, может защищать хозяина от других неблагоприятных условий», – говорит Кортес. «Это первый фактор транскрипции, описанный в Plasmodium, способный регулировать реакции на неблагоприятные условия хозяина, включая лихорадку.

PfAP2-HS действует как «руководитель оркестра», координируя другие белки, участвующие в реакции », – добавляет он.