Duge su samo 10 cm, ali bi mogle biti linija koja razdvaja život od smrti u malariji. Preuzimajući vodeću ulogu u reciklaži gvožđa, bubrezi sprečavaju naše telo da se preda parazitu koji napada, otkrivaju istraživači Gulbenkian. Objavljeno u Cell Reports, ovo otkriće ima važne implikacije za prognozu zaraženih pacijenata i za razvoj ciljanih terapijskih strategija, koje bi mogle da zakoče broj smrtnih slučajeva od malarije.
Teški i često smrtonosni ishodi malarije, kao što je akutna povreda bubrega, pojavljuju se kao parazit plazmodijum, koji se prenosi ujedom komaraca, napada crvena krvna zrnca domaćina. Kako se parazit eksponencijalno umnožava, on uništava ove ćelije i izaziva anemiju, slabeći zdravlje domaćina. U normalnim uslovima, makrofagi, specijalizovana ćelija imunog sistema, recikliraju gvožđe oslobođeno iz oštećenih ili starih crvenih krvnih zrnaca da bi formirali nova.
Ali kapacitet ovog sistema se brzo iscrpljuje kada dođe do masovnog uništenja, kao kod malarije. U nemogućnosti zamene crvenih krvnih zrnaca, pacijent razvija tešku anemiju i ima veći rizik od umiranja.
Nalazi Instituta Gulbenkian de Ciencia (IGC) pokazuju da kada se akutna povreda bubrega i anemija javljaju istovremeno, oni deluju sinergistički kako bi značajno povećali rizik od smrti pacijenta. Ovi zaključci dolaze direktno iz bolnice Josina Machel-Maria Pia, u Angoli, gde je malarija vodeći uzrok smrti.
400 ljudi hospitalizovanih sa malarijom uključeno je u ovu studiju koja je proistekla iz saradnje sa Euklidesom Sakombojoom, angolskim istraživačem koji se pridružio grupi za inflamaciju na IGC-u preko programa Gulbenkians ENVOLVE Ciencia PALOP.
Laboratorija, koju vodi Migel Soares, godinama proučava metabolizam gvožđa na životinjskim modelima malarije. „Lako je razumeti, kroz njegovu boju, da se miševi koje proučavamo oslobađaju nusproizvoda uništavanja crvenih krvnih zrnaca kroz urin“, kaže Susana Ramos, istraživačica koja je inspirisala i zajedno vodila najnoviju studiju grupe.
„Počeli smo da shvatamo da su ove životinje takođe imale mnogo gvožđa u urinu, ali nikako da se otarase svega toga, pogotovo zato što ovi bolesni miševi ne jedu dovoljno da bi održali potrebne nivoe ovog esencijalnog mikronutrijenta. Dakle, mislili smo da mora postojati populacija ćelija bubrega koja reapsorbuje i reciklira gvožđe, da bi održali određeni stepen normalnosti kod ovih anemičnih miševa“, objašnjava ona.
U prethodnoj studiji, ove ćelije, poznate kao ćelije proksimalnih tubula bubrega, već su dokazale svoju važnost u oslobađanju od toksičnih nusproizvoda koji promovišu teške oblike malarije.
Još jednom je ova populacija ćelija dokazala svoju neverovatnu ulogu u sprečavanju smrti od teških oblika malarije. Kian Vu, prvi autor studije, otkrio je da ove ćelije bubrega menjaju svoj genetski program tako da mogu da apsorbuju i skladište gvožđe. Kasnije, oni vraćaju gvožđe u cirkulaciju, omogućavajući stvaranje novih crvenih krvnih zrnaca. „Nismo očekivali da će bubrezi imati tako neposrednu ulogu u ponovnom uspostavljanju razvoja ovih krvnih zrnaca“, kaže Kian.
Postavši glavni organ odgovoran za skladištenje i preraspodelu gvožđa tokom malarije, bubrezi određuju ishod ove bolesti. Da bi razumeli implikacije ovog mehanizma, Transgenička jedinica instituta stvorila je miševe bez feroportina, gena koji omogućava ćelijama bubrega da izvoze gvožđe. Rezultati su bili iznenađujući: životinje su razvile tešku anemiju i umrle, što je jasan primer kako jednostavan ćelijski mehanizam može imati duboke efekte na celo telo.
Ponovnim uspostavljanjem kola gvožđa i broja crvenih krvnih zrnaca, bubrezi koče anemiju, obezbeđujući da različiti organi primaju kiseonik i da nastave da funkcionišu kada je domaćin inficiran. „Ovaj nalaz je jasna demonstracija kako se metabolizam zaraženog domaćina može ponovo povezati da bi se odredio ishod infekcije, u ovom slučaju, malarije“, objašnjava glavni istraživač Migel Soares.
Ovi nalazi mogu biti važni za pružanje bolje personalizovane prognoze zaraženim pacijentima. „Ljudi sa nekim genetskim mutacijama u ovom ćelijskom izvozniku gvožđa su manje skloni da razviju tešku anemiju“, kaže Migel. S druge strane, ako ćelije bubrega ne mogu da izvoze gvožđe koje apsorbuju, pacijenti bi mogli postati podložniji razvoju akutne povrede bubrega i anemije. Sada, istraživači takođe mogu početi da razmišljaju o terapijskim strategijama usmerenim na ovaj metabolički put.
