За последние несколько лет научное сообщество осознало, что люди живут в постоянных симбиотических отношениях с огромным сообществом бактерий и других микробов, обитающих в кишечнике. Эти микробы, известные как микробиота кишечника, не обязательно вызывают заболевание у людей, а вместо этого могут влиять на различные физиологические функции, которые необходимы для поддержания здоровья.
Некоторые из этих микробов, включая определенные штаммы кишечной палочки (E. coli), которые обычно обитают в кишечнике человека, экспрессируют на своей поверхности молекулы сахара (известные как углеводы или гликаны). Эти гликаны могут распознаваться иммунной системой человека, что приводит к выработке высоких уровней циркулирующих естественных антител у взрослых людей.
Было высказано предположение, что естественные антитела, направленные против молекул сахара, экспрессируемых микробиотой, могут также распознавать, возможно, аналогичные молекулы сахара, экспрессируемые патогенами, то есть паразитами, которые могут вызывать заболевания у людей.Бахтияр Йилмаз, аспирант программы PhD Instituto Gulbenkian de Ciencia в лаборатории Мигеля Соареса, обнаружил, что паразит Plasmodium, возбудитель малярии, экспрессирует молекулу сахара, называемую альфа-гал, которая также экспрессируется на поверхности штамм E. coli, который является частью микробиоты кишечника человека. В серии экспериментов, проведенных на мышах, Бахтияр Йилмаз обнаружил, что экспрессия альфа-gal этими бактериями, когда они обитают в кишечнике, достаточна для индукции выработки естественных антител, которые могут распознавать ту же самую молекулу сахара при экспрессии поверхность паразитов Plasmodium. Затем он обнаружил, что эти антитела прикрепляются к альфа-гал сахару на поверхности паразитов Plasmodium сразу после заражения кожи комаром, переносчиком малярии.
Когда это происходит, анти-альфа-галовые антитела активируют дополнительное звено иммунной системы человека, называемое каскадом комплемента, который продолжает пробивать дыры и убивает паразита Plasmodium, прежде чем он сможет выйти из кожи. Защитный эффект таков, что, когда они присутствуют в высоких концентрациях во время укуса комара, анти-альфа-галовые антитела способны остановить переход паразита из кожи в кровоток и тем самым блокировать передачу малярии.До этих исследований было четко установлено, что только часть всех взрослых людей, которые сталкиваются с укусами комаров в эндемичных по малярии районах, действительно заражаются паразитом Plasmodium и в конечном итоге заболевают малярией. Это доказывает, что у взрослых может быть естественный защитный механизм против передачи малярии, который резко контрастирует с детьми в возрасте до 3-5 лет, которые гораздо более восприимчивы к заражению малярией.
При анализе людей из эндемичного района малярии в Мали в сотрудничестве с исследовательской группой под руководством Питера Д. Кромптона из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (Мэриленд, США) и Университета наук, методов и технологий Бамако ( Бамако, Мали), исследовательская группа под руководством Мигеля Соареса установила, что люди с самым низким уровнем циркулирующих анти-альфа-галовых антител также наиболее подвержены заражению малярией. Напротив, люди, которые имеют самый высокий уровень циркулирующих антител против альфа-гал, менее подвержены заражению и развитию малярии. Они пришли к выводу, что причина, по которой младенцы так подвержены заражению малярией, вероятно, связана с тем, что они еще не выработали достаточных уровней циркулирующих естественных антител, направленных против молекулы альфа-гал сахара.С целью преодоления этого недостатка Бахтияр Йилмаз обнаружил, что когда мышей вакцинируют против синтетической формы альфа-гал, которую довольно легко и недорого производить, они вырабатывают высокие уровни циркулирующих антител против альфа-гал, которые обладают высокой защитой от передача малярии комарами.
Можно ли применить тот же «трюк» к людям и, в частности, к младенцам для защиты от передачи малярии — это «животрепещущий вопрос», на который еще предстоит ответить.По оценкам, 3,4 миллиарда человек подвергаются риску заразиться малярией, и данные ВОЗ за 2012 год показывают, что около 460 000 африканских детей умерли от малярии, не дожив до своего пятилетия.
Настоящее исследование утверждает, что, если кто-то может вызвать выработку антител против альфа-гал у этих детей, можно будет изменить эти мрачные цифры.Мигель Соареш добавляет: «Мы заметили, что у детей младше 3 лет не хватает циркулирующих антител против альфа-гал, что может быть одной из причин их исключительной предрасположенности к малярии. только что обнаружено, что это может быть вызвано стандартным протоколом вакцинации, что приводит к выработке высоких уровней антител против альфа-гал, которые связывают и убивают паразита плазмодия. Если мы сможем вакцинировать этих маленьких детей против альфа-гал, многие жизни может быть спасен ".