Pięta achillesowa pasożytów - DolinaBIOtechnologiczna.pl

Pięta achillesowa pasożytów
Co czwarty człowiek na Ziemi staje się ofiarą pasożytów. Glisty i nicienie
gnębią ludzi od tysiącleci, ale już wkrótce może się to skończyć. Profesor
Iqbal Hamza, wraz swoim zespołem badawczym, odkrył białko, które
przenosi hem z wnętrzności nicienia Caenorhabditis elegans do jego
potomstwa. Droga, w której kluczową rolę pełni białko HRG-3, jest
jedynym sposobem dostarczania hemu, a zawarte w hemie żelazo jest
embrionom konieczne do życia — bez niego zginą.
Żelazo jest niezbędne dla ludzi oraz dla większości istot żywych. Dla organizmu
mogłoby być jednak toksyczne, ponieważ jego atomy mogą wchodzić w reakcje i
powodować powstawanie wolnych rodników. Dlatego w organizmach żywych
żelazo występuje w formie związanej — w postaci hemoglobiny. Hemoglobina
składa się z czterech białkowych podjednostek zawierających grupę hemową,
której centralną częścią jest żelazo. Główną funkcją hemoglobiny jest
przenoszenie tlenu, nadaje ona również krwi kolor czerwony. Dla wielu
organizmów hem jest konieczny do życia. Niektóre potrafią go syntezować. Inne,
takie jak C. elegans, zdobywają go poprzez zjadanie posiadających go bakterii.
Wykorzystując mikroskopijnego nicienia Caenorhabditis elegans, naukowcy
odkryli białko HRG-3, które odpowiada za transport hemu z wnętrzności
dorosłego osobnika do jego potomstwa – rozwijających się embrionów. Odkrycie
to jest kolejnym przełomem dokonanym przez Hamzę — w 2008 jego zespół
zidentyfikował białko HRG-1, które przenosi hem ze środowiska do przewodu
pokarmowego C. elegans.
Dlaczego do badań nad transportem hemu wykorzystano robaka, który nie ma
nawet krwi? W swoich wcześniejszych badaniach Hamza próbował wykorzystać
inne organizmy: myszy i drożdze. Potrafią one produkować hem, ale jego synteza,
która składa się z ośmiu etapów, jedynie utrudniała poznanie mechanizmów
transportu. Hanza wpadł na pomysł, by wykorzystać organizm, który nie potrafi
produkować hemu, ale potrzebuje go do życia. Oznacza to, że zmuszony jest
dostarczać go sobie z zewnątrz. Takim organizmem jest C. elegans. Ten
mikroskopijny nicień posiada jeszcze wiele innych zalet. Ma wiele wspólnych
genów z człowiekiem. Poza tym, jest przezroczysty, więc po dodaniu do hemu
fluoroscencyjnego markera, badacze mogą obserwować jego drogę w organizmie
robaka.
Odkrycie dokonane na C. elegans może mieć zastosowanie w odniesieniu do
innych organizmów. Glisty, owsiki, włosogłówki, również muszą dostarczać żelazo
z zewnątrz. Jest bardzo prawdopodobne, że rozwój ich potomstwa zależy od tej
samej ścieżki dostarczania hemu. Celem leczenia przeciwko pasożytom mogłaby,
więc, być terapia nacelowana na blokadę ścieżki HRG-3. Zablokowanie tej drogi
oznaczałoby utratę potomstwa pasożyta.
Według Hamzy, ponad dwa miliardy ludzi jest zarażonych pasożytniczymi
robakami, a samą glistą ponad miliard. Środki przeciw pasożytom, z powodu
szerzącej się odporności na leki, stają się coraz mniej efektywne. Dzięki
zrozumieniu mechanizmu transportu hemu możliwe staje się dostarczenie leków
ukierunkowane na tę ścieżkę transportu hemu, która może się okazać piętą
achillesową robaków pasożytniczych, będących zmorą ludzi w krajach
rozwijających się, takich, jak ojczyzna Hamzy — Indie.
Odkrywca wierzy, że badania, które przeprowadził, odsłonią również nowe
możliwości terapii niedoboru żelaza, które jest jednym z najważniejszych zaburzeń
procesu odżywiania.
Tobiasz Lemański
Caenorhabditis elegans
Data publikacji: 15.06.2011r.