Ελονοσία: Έχουν μήκος μόλις 10 εκατοστά, αλλά θα μπορούσαν κάλλιστα να είναι η γραμμή που χωρίζει τη ζωή από το θάνατο στην ελονοσία. Αναλαμβάνοντας το προβάδισμα στην ανακύκλωση του σιδήρου, τα νεφρά εμποδίζουν το σώμα μας να παραδοθεί στο εισβολέα παράσιτο, αποκαλύπτουν οι ερευνητές του Gulbenkian. Η ανακάλυψη αυτή, που δημοσιεύεται στο Cell Reports, έχει σημαντικές επιπτώσεις στην πρόγνωση των μολυσμένων ασθενών και στην ανάπτυξη στοχευμένων θεραπευτικών στρατηγικών, οι οποίες θα μπορούσαν να βάλουν φρένο στον αριθμό των θανάτων από την ελονοσία. Σοβαρές και συχνά θανατηφόρες συνέπειες της ελονοσίας, όπως η οξεία νεφρική βλάβη, προκύπτουν καθώς το παράσιτο Plasmodium, που μεταδίδεται με το τσίμπημα κουνουπιού, εισβάλλει στα ερυθρά αιμοσφαίρια του ξενιστή. Καθώς το παράσιτο πολλαπλασιάζεται εκθετικά, καταστρέφει αυτά τα κύτταρα και προκαλεί αναιμία, αποδυναμώνοντας την υγεία του ξενιστή. Σε φυσιολογικές συνθήκες, τα μακροφάγα, ένα εξειδικευμένο κύτταρο του ανοσοποιητικού συστήματος, ανακυκλώνουν τον σίδηρο που απελευθερώνεται από τα κατεστραμμένα ή παλιά ερυθρά αιμοσφαίρια για να σχηματίσουν νέα. Αλλά η ικανότητα αυτού του συστήματος εξαντλείται γρήγορα όταν υπάρχει μαζική καταστροφή, όπως στην ελονοσία. Στην αδυναμία αντικατάστασης των ερυθρών αιμοσφαιρίων, ο ασθενής αναπτύσσει σοβαρή αναιμία και έχει μεγαλύτερο κίνδυνο να πεθάνει.
Ευρήματα από το Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) δείχνουν ότι όταν η οξεία νεφρική βλάβη και η αναιμία εμφανίζονται ταυτόχρονα, δρουν συνεργαστικά και αυξάνουν σημαντικά τον κίνδυνο θανάτου του ασθενούς. Τα συμπεράσματα αυτά προέρχονται κατευθείαν από το νοσοκομείο Josina Machel-Maria Pia, στην Αγκόλα, όπου η ελονοσία αποτελεί κύρια αιτία θανάτου. 400 άτομα που νοσηλεύτηκαν με ελονοσία συμπεριλήφθηκαν σε αυτή τη μελέτη που προήλθε από τη συνεργασία με τον Euclides Sacomboio, έναν ερευνητή από την Αγκόλα, ο οποίος εντάχθηκε στην ομάδα Inflammation του IGC μέσω του προγράμματος Gulbenkians ENVOLVE Ciência PALOP. Το εργαστήριο, με επικεφαλής τον Miguel Soares, μελετά εδώ και χρόνια τον μεταβολισμό του σιδήρου σε ζωικά μοντέλα ελονοσίας. “Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς, μέσω του χρώματός του, ότι τα ποντίκια που μελετάμε απαλλάσσονται από τα υποπροϊόντα της καταστροφής των ερυθρών αιμοσφαιρίων μέσω των ούρων”, λέει η Susana Ramos, η ερευνήτρια που εμπνεύστηκε και συνδιευθύνει την πιο πρόσφατη μελέτη της ομάδας. “Αρχίσαμε να συνειδητοποιούμε ότι αυτά τα ζώα είχαν επίσης πολύ σίδηρο στα ούρα τους, αλλά δεν ήταν δυνατόν να τον αποβάλλουν όλο, πολύ περισσότερο επειδή αυτά τα άρρωστα ποντίκια δεν τρώνε αρκετά για να διατηρήσουν τα απαραίτητα επίπεδα αυτού του απαραίτητου μικροθρεπτικού συστατικού. Έτσι, σκεφτήκαμε ότι πρέπει να υπάρχει ένας πληθυσμός νεφρικών κυττάρων που επαναπορροφά και ανακυκλώνει τον σίδηρο, ώστε να διατηρείται σε κάποιο βαθμό η κανονικότητα σε αυτά τα αναιμικά ποντίκια”, εξηγεί η ίδια. Σε προηγούμενη μελέτη, τα κύτταρα αυτά, γνωστά ως κύτταρα του εγγύς σωληναρίου του νεφρού, είχαν ήδη αποδείξει τη σημασία τους στην απαλλαγή από τα τοξικά υποπροϊόντα που προάγουν τις σοβαρές μορφές ελονοσίας. Για άλλη μια φορά, αυτός ο κυτταρικός πληθυσμός απέδειξε τον απίστευτο ρόλο του στην πρόληψη του θανάτου από σοβαρές μορφές ελονοσίας. Ο Qian Wu, πρώτος συγγραφέας της μελέτης, διαπίστωσε ότι αυτά τα νεφρικά κύτταρα αλλάζουν το γενετικό τους πρόγραμμα έτσι ώστε να μπορούν να απορροφούν και να αποθηκεύουν σίδηρο. Αργότερα, επαναφέρουν τον σίδηρο στην κυκλοφορία, επιτρέποντας τον σχηματισμό νέων ερυθρών αιμοσφαιρίων. “Δεν περιμέναμε ότι τα νεφρά θα είχαν τόσο άμεσο ρόλο στην αποκατάσταση της ανάπτυξης αυτών των κυττάρων του αίματος”, λέει ο Qian.
Καθώς γίνονται το κύριο όργανο που είναι υπεύθυνο για την αποθήκευση και την ανακατανομή του σιδήρου κατά τη διάρκεια της ελονοσίας, τα νεφρά καθορίζουν την έκβαση αυτής της νόσου. Για να κατανοηθούν οι επιπτώσεις αυτού του μηχανισμού, η Μονάδα Μεταλλαξιγένεσης του ινστιτούτου δημιούργησε ποντίκια χωρίς φεροπορτίνη, το γονίδιο που επιτρέπει στα νεφρικά κύτταρα να εξάγουν σίδηρο. Τα αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά: τα ζώα εμφάνισαν σοβαρή αναιμία και πέθαναν, ένα σαφές παράδειγμα του πώς ένας απλός κυτταρικός μηχανισμός μπορεί να έχει βαθιές επιπτώσεις σε ολόκληρο το σώμα. Με την αποκατάσταση του κυκλώματος του σιδήρου και του αριθμού των ερυθρών αιμοσφαιρίων, τα νεφρά βάζουν φρένο στην αναιμία, εξασφαλίζοντας ότι τα διάφορα όργανα λαμβάνουν οξυγόνο και συνεχίζουν να λειτουργούν όταν ο ξενιστής μολύνεται. “Το εύρημα αυτό είναι μια σαφής απόδειξη του τρόπου με τον οποίο ο μεταβολισμός ενός μολυσμένου ξενιστή μπορεί να επανασυνδεθεί για να καθορίσει την έκβαση μιας λοίμωξης, στην προκειμένη περίπτωση της ελονοσίας”, εξηγεί ο επικεφαλής ερευνητής Miguel Soares. Τα ευρήματα αυτά μπορεί να είναι σημαντικά για την παροχή καλύτερης εξατομικευμένης πρόγνωσης στους μολυσμένους ασθενείς. “Οι άνθρωποι με ορισμένες γενετικές μεταλλάξεις σε αυτόν τον κυτταρικό εξαγωγέα σιδήρου είναι λιγότερο επιρρεπείς στην ανάπτυξη σοβαρής αναιμίας”, λέει ο Miguel. Από την άλλη πλευρά, αν τα νεφρικά κύτταρα δεν μπορούν να εξάγουν τον σίδηρο που απορροφούν, οι ασθενείς μπορεί να γίνουν πιο επιρρεπείς στην ανάπτυξη οξείας νεφρικής βλάβης και αναιμίας. Τώρα, οι ερευνητές μπορούν επίσης να αρχίσουν να σκέφτονται θεραπευτικές στρατηγικές που απευθύνονται σε αυτή τη μεταβολική οδό.
