Notícia

Pesquisadores descobrem como parasitas da malária resistem ao calor da febre

Descobertas podem levar a maneiras de melhorar o arsenal antimalárico existente

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Fonte

Universidade Duke

Data

sexta-feira, 9 outubro 2020 10:50

Áreas

Bioquímica. Doenças Infecciosas. Doenças Negligenciadas.

Quase metade da população mundial corre o risco de contrair malária. A doença mata 400.000 pessoas por ano, a maioria delas crianças.

Mesmo quando uma pessoa que sofre de malária está com febre alta, os minúsculos parasitas continuam a florescer, crescendo e se multiplicando implacavelmente à medida que atacam as células vermelhas do sangue do hospedeiro. Os parasitas unicelulares Plasmodium, que causam 200 milhões de casos de malária a cada ano, podem suportar temperaturas febris que atingem implacavelmente seus hospedeiros humanos. Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade Duke, nos Estados Unidos, descobriu como os parasitas conseguem isso. Entender como o parasita da malária protege suas células contra o estresse térmico e outros ataques pode levar a novas maneiras de combater cepas resistentes, que desenvolveram formas de sobreviver aos medicamentos tradicionalmente usados ​​para matá-las, dizem os pesquisadores.

A equipe da Universidade Duke, em colaboração com o Dr. Jacquin Niles, professor de Engenharia Biológica do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), queria saber como os parasitas da malária dentro do corpo de uma pessoa sobrevivem a essas febres ilesos. A Dra. Emily Derbyshir – professora de Química da Universidade Duke – e seus colegas identificaram uma combinação de lipídio-proteína que entra em ação para proteger as entranhas do parasita contra o choque térmico.

Quando os parasitas entram na corrente sanguínea de uma pessoa através da picada de um mosquito infectado, a temperatura ao redor deles salta de cerca de 21ºC no mosquito para 36ºC no ser humano. A temperatura do corpo do hospedeiro humano pode então disparar para 40ºC ou mais antes de voltar ao normal duas a seis horas depois, um padrão de montanha-russa que se repete a cada dois ou três dias.

“É como passar da água em temperatura ambiente para uma banheira de hidromassagem”, disse o primeiro autor Kuan-Yi Lu, que obteve seu Ph.D. em genética molecular e microbiologia no laboratório de Derbyshire em Duke.

Para o artigo publicado na revista científica eLife, Kuan-Yi Lu, doutor em genética molecular e microbiologia e pesquisador do laboratório da Dra. Emily, passou centenas de horas examinando parasitas no microscópio, tentando descobrir o que acontece dentro deles quando a temperatura oscila.

Para imitar a febre da malária em laboratório, os pesquisadores colocaram glóbulos vermelhos infectados com malária em uma incubadora aquecida a 40ºC por seis horas antes de trazê-los de volta à temperatura normal do corpo, cerca de 37ºC. Eles descobriram que quando a temperatura sobe, os parasitas produzem mais de uma molécula de lipídeo chamada fosfatidilinositol 3-fosfato, ou PI (3) P.

Esta substância se acumula na parede externa de um minúsculo saco dentro das células do parasita, chamado vacúolo alimentar – uma versão do intestino. Lá, ela recruta e se liga a outra molécula, uma proteína de choque térmico chamada Hsp70, e juntas elas ajudam a fortalecer as paredes externas do vacúolo alimentar. Sem esse aumento de lipídio-proteína, a equipe descobriu que o calor pode fazer o vacúolo alimentar começar a vazar, liberando seu conteúdo ácido no fluido semelhante a um gel que preenche a célula e possivelmente até mesmo digere o parasita por dentro.

As descobertas são importantes porque podem ajudar os pesquisadores a aproveitar ao máximo os medicamentos existentes contra a malária.

Pesquisas anteriores mostraram que os parasitas da malária com níveis de PI (3) P acima do normal são mais resistentes às artemisininas, a classe líder de antimaláricos. Desde que as artemisininas foram introduzidas na década de 1970, a resistência parcial tem sido cada vez mais relatada em partes do Sudeste Asiático, aumentando o temor de que possamos estar perdendo uma das melhores armas contra a doença.

Mas este novo estudo abre a possibilidade de que novas terapias combinadas para malária – artemisininas combinadas com outras drogas que reduzam os níveis de lipídios PI (3) P do parasita e rompam a membrana do vacúolo alimentar – poderiam ser uma forma de ressensibilizar os parasitas resistentes, quebrando suas defesas para que os tratamentos da malária que já temos sejam eficazes novamente. “Se houver uma maneira alternativa de aumentar a permeabilidade do vacúolo digestivo, isso poderia torná-lo mais acessível a essas drogas novamente”, explicou o Dr. Lu.

As descobertas também sugerem cautela ao indicar ibuprofeno para a febre a pacientes com malária, caso eles já estejam tomando compostos à base de artemisinina, disse a Dra. Derbyshire. Isso porque as artemisininas matam os parasitas da malária ao danificar os processos de sobrevivência de suas células, incluindo o processo que produz o PI (3) P. Se as artemisininas suprimem os níveis de PI (3) P e, assim, tornam os parasitas da malária mais vulneráveis ​​ao estresse por calor, então os redutores de febre podem prolongar o tempo que os medicamentos à base de artemisinina levam para matar os parasitas, como alguns estudos sugeriram.

“Há mais trabalho a fazer para estabelecer o modo de ação. Mas você pode imaginar o desenvolvimento de novas terapias combinadas para tentar estender a vida da artemisinina e prolongar sua eficácia ”, concluiu a Dra. Derbyshire.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Duke (em inglês).

Fonte: Robin Smith, Universidade Duke. Imagem: Freepik.

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