Lutando contra a malária com base no direcionamento de relógios biológicos

May 23, 2023

Protozoário Plasmodium malariae dentro de glóbulos vermelhos no estágio de trofozoíto em forma de anel, ilustração de computador [Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images]

As autoridades de saúde alertam que a resistência aos medicamentos pode acabar com o progresso recente contra a malária, principalmente na África e no Sudeste Asiático. Agora, os pesquisadores que procuram outras maneiras de combater os parasitas transmitidos por mosquitos que causam a doença se concentraram em um novo alvo em potencial: os relógios biológicos.

Em um novo estudo, "O ciclo intraeritrocítico do parasita e o ciclo circadiano humano são acoplados durante a infecção por malária", publicado na PNAS, os pesquisadores analisaram a atividade genética em pacientes que compareceram a instalações médicas ao longo da fronteira Tailândia-Camboja, mostrando sinais de infecção por malária em o sangue deles.

A equipe descobriu que os parasitas da malária de alguma forma sincronizam seus ritmos moleculares com os relógios internos de 24 horas de seus hospedeiros, seus respectivos genes subindo e descendo em sincronia perfeita ao longo de um dia, como dois relógios de pêndulo com balanços sincronizados.

"Durante as infecções com o parasita da malária Plasmodium vivax, os pacientes apresentam febres rítmicas a cada 48 horas. Esses ciclos de febre correspondem ao tempo que os parasitas levam para atravessar o ciclo intraeritrocítico (IEC). Em outras espécies de Plasmodium que infectam humanos ou camundongos, o IEC provavelmente é guiado por um relógio intrínseco do parasita [Rijo-Ferreira et al., Science368 , 746–753 (2020); Smith et al., Ciência368, 754–759 (2020)], sugerindo que os mecanismos intrínsecos do relógio podem ser uma característica fundamental dos parasitas da malária", escreveram os pesquisadores.

"Além disso, como os tempos de ciclo do Plasmodium são múltiplos de 24 h, os IECs podem ser coordenados com o(s) relógio(s) circadiano(s) do hospedeiro. Essa coordenação poderia explicar a sincronização da população de parasitas no hospedeiro e permitir o alinhamento das fases do ciclo IEC e circadiano.

"Utilizamos uma cultura ex vivo de sangue total de pacientes infectados com P. vivax para examinar a dinâmica do transcriptoma circadiano do hospedeiro e do transcriptoma IEC do parasita. A dinâmica do transcriptoma revelou que as fases do ciclo circadiano do hospedeiro e do IEC do parasita estão correlacionadas múltiplos pacientes, mostrando que os ciclos são acoplados por fase.Nos sistemas de modelos de camundongos, o acoplamento do ciclo hospedeiro-parasita parece fornecer uma vantagem seletiva para o parasita.

“Assim, entender como os ciclos do hospedeiro e do parasita são acoplados em humanos pode permitir terapias antimaláricas que interrompam esse acoplamento”.

A equipe de pesquisadores da Duke University, da Florida Atlantic University e do Armed Forces Research Institute of Medical Sciences diz que as descobertas podem abrir caminho para novos medicamentos antimaláricos que colocam o relógio interno da malária fora de sintonia com seu hospedeiro, essencialmente retardando" os parasitas.

"Temos uma razão para nos preocuparmos com isso", disse o autor sênior Steve Haase, PhD, professor de biologia na Duke. "Estamos em nossa última linha de medicamentos, terapias combinadas à base de artemisinina, e já estamos vendo resistência no sudeste da Ásia. Explorar algumas novas idéias para combater a malária faz sentido."

Como próximo passo, os pesquisadores estão tentando descobrir exatamente como o parasita e os relógios humanos “se comunicam” um com o outro para que seus ciclos se alinhem.

"Tem que haver alguns sinais moleculares que eles estão passando um para o outro", disse Haase. "Não sabemos o que são, mas se pudermos interrompê-los, poderemos ter uma chance de intervenção."

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