Малярийный паразит накапливается незаметно в костном мозге
Инфекция, вызываемая Plasmodium vivax, похожа на айсберг: она опасна отчасти потому, что большая её часть скрыта от глаз. Новое исследование, опубликованное на этой неделе в mBio, показывает, как учёные раскрывают больше подробностей биологии этого паразита.
P. vivax — малярийный паразит, ответственный за подавляющее большинство инфекций за пределами Африки к югу от Сахары. В исследовании в mBio международная команда учёных сообщает, что паразит не только циркулирует в крови, но и обосновывается в костном мозге. Их анализ инфекций P. vivax у людей и нечеловекообразных приматов показывает, что костный мозг является важным — и ранее не изученным — резервуаром для репликации и передачи паразита. Люди с инфекцией, не проявляющие признаков или симптомов, могут содержать необнаруженных паразитов в своём костном мозге, заключают авторы, и эти находки могут помочь объяснить, почему многие инфекции P. vivax остаются незамеченными.
"Люди с инфекциями, которые не болеют, передают заболевание до появления симптомов", — говорит ветеринар Никанор Оба́льдия III, который совместно руководил исследованием с паразитологом Эламараном Мейбаланом (оба из Гарвардской школы общественного здравоохранения им. Т. Х. Чана в Бостоне, Массачусетс). Они и их коллеги показали, что гаметоциты P. vivax — клетки, необходимые для передачи, — быстро созревают в костном мозге и могут передаваться комарам до начала болезни.
P. vivax ранее считался "доброкачественной" малярией, потому что она часто протекает бессимптомно, характеризуется низким количеством обнаруживаемых паразитов в крови и менее летальна, чем её "кузен" P. falciparum, который вызывает 90% смертей от малярии в мире. Но P. vivax может вызывать тяжёлые и даже смертельные симптомы, и более трети населения мира находится в зоне риска. Ежегодно заражаются десятки миллионов людей, и паразит создаёт значительную нагрузку на системы здравоохранения во многих регионах, включая Юго-Восточную Азию и Южную Америку.
В костном мозге паразит может оставаться необнаруженным при анализах крови, и в результате работники здравоохранения могут неверно оценить паразитарную нагрузку, говорит старший автор Маттиас Марти из Гарвардской школы общественного здравоохранения им. Т. Х. Чана и Университета Глазго. "Если существует большой резервуар в костном мозге при отсутствии обнаруживаемых паразитов в крови, то вы можете недооценить количество людей, способных передавать болезнь", — говорит он.
Чтобы найти скрытый резервуар, исследователи сначала проанализировали транскриптом P. vivax, чтобы идентифицировать белки, циркулирующие в крови, которые соответствуют разным стадиям жизненного цикла паразита. Затем они проанализировали образцы крови инфицированных пациентов на наличие этих биомаркеров. Эти данные показали, что значительная часть стадий жизненного цикла P. vivax была недостаточно представлена в крови, что указывало на возможность их накопления в некоторых тканях тела.
"Мы подозревали, что где-то в теле есть резервуар паразита, и его ещё никто не нашёл", — говорит Марти. Но костный мозг был под подозрением, поскольку P. vivax имеет тенденцию атаковать молодые эритроциты, которые образуются в ткани костного мозга.
Команда изучила ткани 13 инфицированных нечеловекообразных приматов при вскрытии, включая костный мозг, лёгкие, печень, мозг, кишечник и подкожный жир. В последних трёх они обнаружили мало или совсем не обнаружили паразитов, но в печени, костном мозге и лёгких они нашли антитела против всех стадий паразита, включая те, которых не хватало в крови. Дальнейшие исследования обнаружили паразитов в печени и костном мозге вне кровеносных сосудов, и исследователи оценивают, что паразиты в этих двух тканях составляли 30% от общей паразитарной нагрузки у животных, в частности гаметоциты.
Новое исследование отражает растущий интерес в сообществе специалистов по тропическим болезням к пониманию P. vivax. Исследователи уже начали изучать патогенез инфекции в костном мозге и больше узнавать о биологии паразита. Кроме того, Марти говорит, что биомаркеры, использованные командой для поиска скрытого резервуара, могут лечь в основу нового поколения диагностических инструментов, способных выявить паразитов, которые в противном случае остались бы незамеченными, — и помочь работникам здравоохранения получить более точную оценку бремени болезни.
С такими инструментами "мы сможем обнаруживать паразитов в костном мозге", — говорит Марти. "Это исследование открывает новую область для изучения".