Brazylijskie odkrycie na morzu może pomóc w walce z malarią
Brazylijscy naukowcy odkryli, że w gąbkach morskich obecne są związki chemiczne, które mogą eliminować pasożyty wywołujące malarię – nawet szczepy odporne na konwencjonalne leki przeciwmalaryczne. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie ACS Infectious Diseases .
Malaria, choroba wywoływana przez pierwotniaki i przenoszona poprzez ukąszenia komarów z rodzaju Anopheles , jest jedną z najniebezpieczniejszych chorób zakaźnych na świecie. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) w samym 2023 roku odnotowano około 600 000 ofiar, z czego 75% stanowiły dzieci poniżej 5 roku życia.
Dwa nowo odkryte związki (batzeladyny F i L) wykazały szybkie działanie przeciwko pasożytom wywołującym malarię – zarówno Plasmodium falciparum , najbardziej śmiercionośnemu i dominującemu na kontynencie afrykańskim, jak i Plasmodium vivax , głównemu czynnikowi wywołującemu malarię w Ameryce Południowej. Skuteczność tych substancji została potwierdzona testami przeprowadzonymi na próbkach krwi pobranych od pacjentów oraz na zakażonych myszach.
„Są to solidne wyniki, które dają nam nadzieję na nowe leczenie. Chociaż związki nie wyeliminowały całkowicie pierwotniaków, mogą służyć jako inspiracja do syntezy nowych struktur chemicznych o wzmocnionym działaniu” – mówi Rafael Guido, profesor w Instytucie Fizyki São Carlos na Uniwersytecie w São Paulo (IFSC-USP) i współautor badania.
W pracach brał udział interdyscyplinarny zespół z USP, Muzeum Narodowego, Federalnego Uniwersytetu São Carlos (UFSCar) i Centrum Badań Medycyny Tropikalnej Roraima. Projekt otrzymał wsparcie od FAPESP w ramach dziesięciu projektów, a także dofinansowanie od Narodowej Rady Rozwoju Naukowego i Technologicznego (CNPq) oraz Koordynacji Doskonalenia Kadry Szkolnictwa Wyższego (Capes).
Dla Roberto Berlincka, profesora Instytutu Chemii w São Carlos (IQSC-USP), który również podpisał się pod dokumentem , odkrycie to podkreśla znaczenie brazylijskiej różnorodności biologicznej, która jest zagrożona.
„Zwykle nie wiążemy negatywnego wpływu zmian klimatycznych z odkrywaniem nowych leków, a dokładniej z leczeniem chorób. Gąbki Monanchora arbuscula żyją w środowisku zagrożonym ociepleniem oceanów. Dlatego naturalny produkt, który dopiero zaczynamy badać, może zniknąć” – ostrzega badacz.
Berlinck zauważa, że zmiany klimatyczne również przyczyniają się do wzrostu zachorowań na malarię na świecie.
MetodologiaAby zbadać mechanizmy działania batzeladyn, grupa naukowców wyizolowała je z innych związków występujących w gąbkach morskich i scharakteryzowała ich strukturę chemiczną. Pracę tę wykonał Anderson L. Noronha z IQSC-USP.
Naukowcy zauważyli, że batzeladyny działają szybko i skutecznie na młode pasożyty, hamując ich zdolność do namnażania się w czerwonych krwinkach żywiciela. Według Guido, szybkie działanie jest kluczowe dla zapewnienia, że pasożyty będą miały mniejsze szanse na rozwinięcie oporności na leczenie.
„Zaobserwowaliśmy, że pasożyt ginie natychmiast po zetknięciu się ze związkami chemicznymi. Jest to ważne, ponieważ cząsteczki, które zabijają pasożyta, powoli pozwalają mu się przystosować i zbudować odporność” – wyjaśnia Giovana Rossi Mendes z IFSC-USP, która była odpowiedzialna za przeprowadzenie testów na próbkach krwi i myszach.
Substancje pozyskiwane z gąbek morskich oprócz zwalczania malarii wykazują również działanie przeciwpasożytnicze w przypadku innych chorób, takich jak leiszmanioza i choroba Chagasa .
„Na pierwszy rzut oka może się wydawać niezwykłe, że substancja o potencjale leczenia malarii, choroby związanej z lasami tropikalnymi, jest obecna w mikroorganizmie morskim, który nie musiałby się chronić przed tym patogenem. Jednak ta pozorna rozbieżność jest w rzeczywistości powszechna w badaniach badających produkty naturalne o aktywności biologicznej” – mówi Guido.
Substancje te naukowcy nazywają metabolitami wtórnymi – związkami organicznymi, które pełnią funkcje adaptacyjne u organizmów, które je produkują lub gromadzą, między innymi w celu obrony przed wrogami, przyciągania osobników innej płci, odstraszania drapieżników lub zajmowania przestrzeni fizycznej.
„Podobnie jak czynniki wywołujące malarię, gąbki morskie to bardzo stare organizmy, które na przestrzeni lat ewolucji zgromadziły metabolity wtórne, aby zapewnić sobie sukces w środowisku, w którym żyją, czyli w oceanach” – wyjaśnia Guido.
Artykuł na temat hamującego rozwoju pasożytów malarii w badaniach in vitro, in vivo i ex vivo wpływu alkaloidów guanidyny na środowisko morskie można przeczytać pod adresem: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsinfecdis.4c00714 .
CNN Brasil
