Il parassita che sfuggiva dall'Africa: Tracing origini del parassita della malaria

Giugno 10, 2016 Admin Salute 0 6
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Lo studio, condotto da ricercatori della Scuola di Medicina di Perelman all'Università della Pennsylvania, ha scoperto che le scimmie selvatiche, che vivono in Africa centrale sono ampiamente infettati da parassiti che, geneticamente, sono quasi identici a P. vivax umano.

Questa scoperta capovolge il dogma che P. vivax origine in Asia, pur essendo più prevalente negli esseri umani lì ora, e risolve anche altre domande fastidioso circa infezione vivax P.: come una mutazione conferisce resistenza a P. vivax avviene ad alta frequenza in pieno regione dove questo parassita sembra viaggiatori assenti e come ritorno da regioni in cui quasi tutti gli esseri umani non hanno il recettore per il P. vivax possono essere infettati da questo parassita.




Di Ape e parassiti umani

I membri dei laboratori di Beatrice Hahn, MD, e George Shaw, MD, PhD, entrambi professori di Medicina e Microbiologia a Penn, in collaborazione con Paul Sharp, PhD, un biologo evoluzionista presso l'Università di Edimburgo, e Martine Peeters, PhD, un microbiologo presso l'Institut de Recherche pour le Dйveloppement e l'Università di Montpellier, testato più di 5000 campioni di feci di scimmie da decine di stazioni di campo e santuari in Africa per P. vivax DNA. Hanno trovato sequenze P. vivax, come negli scimpanzé, gorilla in occidentali e orientali, ma non in bonobo. Ape P. vivax era molto diffusa nelle comunità selvatici, esibendo i tassi di infezione accordo con la trasmissione stabile del parassita all'interno delle scimmie selvatiche.

Ape P. vivax infetta sia gorilla e scimpanzé, a differenza precursore scimmia di P. falciparum, il parassita della malaria più letale umana, che infetta soltanto i gorilla. L'origine di P. falciparum in gorilla è stato scoperto alcuni anni fa dallo stesso gruppo internazionale di ricercatori. La squadra ha proseguito la sua diffusione schermo del parassita della malaria DNA in primati viventi, e ha rilevato che P. vivax era anche endemico in gorilla e scimpanzé in Africa centrale.

Per esaminare le relazioni evolutive tra scimmia e parassiti umani, il team ha generato parassita sequenze di DNA di scimmie selvatiche e santuario, oltre che da un campione globale di infezioni da P. vivax umani. Hanno costruito un albero genealogico delle sequenze e ha scoperto che la scimmia e parassiti umani erano strettamente legate. Ma i parassiti scimmia erano più vario che i parassiti umani e non hanno fatto gruppo, secondo le loro specie ospiti. Al contrario, i parassiti umani costituivano un'unica stirpe che rientra all'interno delle filiali di sequenze ape parassita.

Da queste relazioni evolutive, il team ha concluso che P. vivax è di africani - non asiatici - l'origine, e che tutti i parassiti vivax esistenti umani P. evoluti da un unico antenato che si sviluppa fuori dall'Africa. L'alta prevalenza di P. vivax in scimmie selvatiche-vivente, insieme con il recente ritrovamento di ape P. vivax in un viaggiatore europeo, indica l'esistenza di una riserva naturale sostanziale di P. vivax in Africa.

Risolvere un Paradox

Dei cinque specie di Plasmodium che causano la malaria nell'uomo, P. vivax è la più diffusa. Anche se molto diffusa in Asia e in America Latina, P. vivax è stato pensato per essere assente da Africa occidentale e centrale a causa di una mutazione che causa il fenotipo Duffy-negative nella maggior parte delle persone indigene africane.

Parassiti P. vivax entrano globuli rossi umani attraverso il recettore della proteina Duffy. Poiché l'assenza del recettore sulla superficie di queste cellule conferisce protezione da P. vivax malaria, questo parassita è stata a lungo sospettato di essere l'agente che ha selezionato per questa mutazione. Tuttavia, questa ipotesi era stata difficile da conciliare con la convinzione che P. vivax origine in Asia.

"La nostra scoperta che le scimmie selvatiche, che vivono in Africa centrale mostrano infezione diffusa con diversi ceppi di P. vivax fornisce nuove informazioni sulla storia evolutiva di umana P. vivax e risolve il paradosso che una mutazione conferisce resistenza a P. vivax si verifica con frequenza elevata nella regione molto dove questo parassita è assente negli esseri umani ", dice Hahn.

"Una interpretazione delle relazioni che abbiamo osservato è che un interruttore singolo host dalle scimmie ha dato origine umana P. vivax, analogo a quello di origine umana P. falciparum," Sharp aggiunge. "Tuttavia, questo sembra improbabile in questo caso, poiché scimmia P. vivax non divide in lignaggi gorilla- e specifici scimpanzé."

Uno scenario più plausibile, dicono i ricercatori, è che un ancestrale P. vivax titolo è stato in grado di infettare gli esseri umani, gorilla e scimpanzé in Africa fino alla mutazione negativo Duffy ha iniziato a diffondersi - circa 30.000 anni fa - e eliminato P. vivax dagli esseri umani lì. In questo scenario, umano infettando P. vivax esistente è un parassita che è sopravvissuto dopo la diffusione fuori dall'Africa.

Serbatoi forestali

"L'esistenza di un serbatoio P. vivax nelle foreste dell'Africa centrale ha implicazioni per la salute pubblica", osserva Peeters. "In primo luogo, si risolve il mistero delle infezioni da P. vivax in viaggiatori di ritorno da regioni in cui il 99 per cento della popolazione umana è Duffy negativo. Si pone anche la possibilità che gli esseri umani Duffy positivi il cui lavoro li possono portare in prossimità di scimpanzé e gorilla maggio infettati da scimmia P. vivax. Questo è già successo una volta può accadere di nuovo, con conseguenze sconosciute. "

Il team è inoltre preoccupato per la possibilità che la scimmia P. vivax può diffondersi attraverso i viaggi internazionali in paesi in cui umana P. vivax la trasmissione attiva. Dal ape P. vivax è più varia, geneticamente, che umano P. vivax, ha potenzialmente più versatilità per sfuggire misure di trattamento e di prevenzione, soprattutto se i parassiti umani e scimmie sono stati in grado di ricombinarsi.

Dato ciò che i biologi sanno capacità di P. vivax per cambiare host, il team suggerisce che è importante per lo screening Duffy umani positivi e negativi in ​​centro-occidentale dell'Africa, così come la trasmissione di zanzare vettori, per la presenza di scimmie P. vivax. Tali studi sono ora possibili grazie allo sviluppo di strumenti molecolari che distinguono ape da P. vivax umano. Questa informazione è necessaria per informare il controllo della malaria e gli sforzi di eradicazione della propensione delle scimmie P. vivax attraversare per gli esseri umani.

Come passo successivo, la squadra sarà confrontare e contrapporre le proprietà molecolari e biologiche dei parassiti umani e scimmie per identificare interazioni specifiche per l'host e le esigenze di trasmissione, scoprendo così le vulnerabilità che possono essere sfruttate per combattere la malaria umana.

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