Trenutne metode mogu znatno precijeniti stope umnožavanja parazita malarije u krvi zaražene osobe, što ima važne implikacije za određivanje koliko bi mogli biti štetni za domaćina, prema novom izvještaju.
Nalazi takođe imaju posledice za razumevanje evolucije osobina koje dovode do rezistencije na lekove, koliko brzo se parazit može proširiti kroz populaciju i za procenu efikasnosti novih vakcina.
Studija „Izuzetne stope razmnožavanja parazita kod infekcija malarije kod ljudi“ pojavila se u avgustovskom izdanju Trends in Parasitologi.
Istraživači su kreirali matematički model dinamike infekcije kako bi identifikovali da su pristrasnosti uzorkovanja krvi i lažni zaključci u prethodnim kompjuterskim modelima doveli do velikih precenjivanja.
„Nemogućnost preciznog merenja tih stopa je zabrinjavajuća“, rekla je Megan Grejšar, docent ekologije i evolucione biologije na Fakultetu za poljoprivredu i životne nauke i odgovarajući autor rada. Lauren Childs, vanredni profesor matematike na Virginia Tech, je koautor.
„Imali smo veoma jednostavan model za zaključak o stopi množenja koji nije funkcionisao, tako da sada znamo da nam treba nešto robusnije“, rekao je Greišar. Ova studija objašnjava kako nastaju problemi u preciznom merenju stope množenja, rekla je ona.
Neke kandidatske vakcine protiv malarije deluju tokom faze u životnom ciklusu parazita kada se replicira u krvi, tako da je poznavanje stope umnožavanja ključno za procenu efikasnosti vakcine.
Zaraženi komarci prenose parazita malarije u čoveka-domaćina tokom krvnog obroka. Paraziti se zatim prvo razmnožavaju u ćelijama jetre pre nego što pređu u crvena krvna zrnca. Tamo, u sinhronizaciji jedni sa drugima, paraziti se razmnožavaju unutar crvenih krvnih zrnaca i izbijaju u krv, ubijajući ćelije. Ćerka parazita zatim nastavlja sledeći ciklus i napada nova crvena krvna zrnca. Ovaj ciklus se ponavlja svakih 48 sati.
Kada je reč o merenju stope množenja, kliničari uzimaju uzorke krvi od zaraženih pacijenata i broje broj uočenih parazita. Vreme je važno, jer je lako uočiti mlade parazite koji su u ranom životnom ciklusu nakon pucanja iz crvenih krvnih zrnaca. Ali kako stare, kasnije u ciklusu, postaju lepljive, vezuju se za zidove krvnih sudova i ne cirkulišu. Pošto se ciklus ponavlja iznova i iznova, vreme uzorka određuje da li se u krvi mogu uočiti visoki ili niski brojevi.
Pristrasnost uzorkovanja se povećava kada se uzorci uzimaju kasnije u ciklusu kada su uočljivi paraziti niski, u poređenju sa ranim ciklusom kada je broj mladih parazita visok.
Prethodni modeli korišćeni za procenu stope razmnožavanja parazita pokušali su da isprave ovu pristrasnost uzorkovanja tako što su zaključili koliko parazita može postojati kasnije u životnom ciklusu legla parazita, kada se ne mogu direktno posmatrati. Ova studija sugeriše da su te metode bile nedovoljne da bi se utvrdilo koliko brzo se paraziti zapravo razmnožavaju.
Ranije objavljene studije merile su maksimalan broj potomaka koje je proizveo humani parazit malarije (Plasmodium falciparum) u okviru jednog ciklusa replikacije od 48 sati u veštačkoj kulturi.
„Trebalo bi da budu u stanju da se umnože najviše 32 puta, što je već prilično veliko“, što znači da bi jedan parazit mogao da stvori najviše 32 ćerke parazita, sa medijanom od oko 15 do 18, rekao je Greišar.
Koristeći matematički model, u kombinaciji sa savremenim i istorijskim podacima od ljudi zaraženih malarijom, istraživači su uspeli da identifikuju da su zaključci napravljeni u prethodnim modelima broja parazita doveli do stopa umnožavanja parazita koje su bile za redove veličine veće od onoga što je bilo moguće.
„Videli smo hiljadu puta rast“, rekao je Greišar. „To bi značilo da su paraziti pravili više od 1.000 parazita od jednog crvenog krvnog zrnca, više puta, što se ne poklapa sa našim razumevanjem biologije ovih parazita.“
Sada kada su Greischar i Childs identifikovali problem, sledeći koraci bi mogli uključiti razvoj tehnika za zaključivanje skrivenog dela populacije parazita kako bi se tačno izračunale njihove stope umnožavanja.
