Sự bám dính của tế bào hồng cầu nhiễm Plasmodium falciparum lên tế bào người: cơ chế phân tử và các ứng dụng điều trị

Expert Reviews in Molecular Medicine - Tập 11 - 2009
J. Alexandra Rowe1, Antoine Claessens1, Ruth Corrigan1, Mònica Arman1
1Centre for Immunity, Infection and Evolution, Institute of Immunology and Infection Research, School of Biological Sciences, University of Edinburgh, EH9 3JT, UK

Tóm tắt

Malaria nặng có tỷ lệ tử vong cao (15–20%) bất chấp việc điều trị bằng các loại thuốc chống sốt rét hiệu quả. Do đó, các liệu pháp bổ trợ cho bệnh sốt rét nặng nhắm vào các quá trình bệnh lý cơ bản là cực kỳ cần thiết. Sự bám dính của các erythrocyte nhiễm Plasmodium falciparum vào tế bào người đóng một vai trò then chốt trong sinh bệnh học của bệnh sốt rét đe dọa tính mạng và có thể được nhắm tới bằng liệu pháp chống bám dính. Các tương tác bám dính của ký sinh trùng bao gồm gắn kết với các tế bào nội mô (cytoadherence), sự kết tụ với các erythrocyte không nhiễm bệnh và sự kết dính do tiểu cầu gây ra đối với các erythrocyte nhiễm bệnh. Nghiên cứu gần đây đã bắt đầu xác định các cơ chế phân tử của sự bám dính ký sinh trùng, và các liệu pháp chống bám dính đang được khám phá. Tuy nhiên, nhiều câu hỏi cơ bản về vai trò của sự bám dính ký sinh trùng trong bệnh sốt rét nặng vẫn chưa có lời giải. Có bằng chứng mạnh mẽ cho thấy sự kết tụ góp phần vào bệnh sốt rét nặng tại khu vực hạ Sahara châu Phi; tuy nhiên, danh tính của các kiểu hình bám dính ký sinh trùng khác có liên quan đến sinh bệnh học của bệnh vẫn còn chưa rõ ràng. Thêm vào đó, khả năng có sự biến đổi địa lý trong các kiểu hình bám dính gây ra bệnh sốt rét nặng, liên quan đến sự khác biệt về mức độ lây truyền sốt rét và miễn dịch của vật chủ, đã bị bỏ qua. Cần có thêm nghiên cứu để hiện thực hóa tiềm năng chưa được khai thác của các liệu pháp bổ trợ chống bám dính, điều có thể cách mạng hóa việc điều trị bệnh sốt rét nặng và giảm tỷ lệ tử vong cao của bệnh.

Từ khóa

#Plasmodium falciparum #bệnh sốt rét nặng #sự bám dính tế bào #cơ chế phân tử #liệu pháp chống bám dính

Tài liệu tham khảo

10.1016/j.molbiopara.2008.09.003

10.1086/373992

10.1086/523761

Ringwald, 1993, Parasite virulence factors during falciparum malaria: rosetting, cytoadherence, and modulation of cytoadherence by cytokines, Infection and Immunity, 61, 5198, 10.1128/IAI.61.12.5198-5204.1993

10.1111/j.1538-7836.2006.02232.x

10.1111/j.1365-2958.2004.04256.x

10.1084/jem.192.8.1205

10.1097/QCO.0b013e32830ef5cf

10.1016/S0002-9440(10)64299-X

10.1084/jem.20070819

10.1016/j.exppara.2004.06.002

10.1093/qjmed/95.5.285

10.1515/BC.2002.010

Barragan, 2000, The duffy-binding-like domain 1 of Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1) is a heparan sulfate ligand that requires 12 mers for binding, Blood, 95, 3594, 10.1182/blood.V95.11.3594

10.1038/sj.gene.6363980

10.1016/S0035-9203(37)90070-1

10.1126/science.2371562

10.1016/0140-6736(90)93174-N

10.1073/pnas.041602598

10.1179/136485905X19946

Marchiafava, 1894, On Summer-Autumnal Fever

10.1186/1475-2875-7-243

10.1098/rspb.2003.2370

Nuchsongsin, 2007, Effects of malaria heme products on red blood cell deformability, American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 77, 617, 10.4269/ajtmh.2007.77.617

Ho, 1991, Rosette formation of Plasmodium falciparum-infected erythrocytes from patients with acute malaria, Infection and Immunity, 59, 2135, 10.1128/IAI.59.6.2135-2139.1991

10.1016/S0166-6851(02)00011-7

10.1016/S0166-6851(99)00058-4

10.1371/journal.ppat.0030072

10.1084/jem.176.4.1183

10.1073/pnas.93.8.3497

Helmby, 1993, Rosetting Plasmodium falciparum-infected erythrocytes express unique strain-specific antigens on their surface, Infection and Immunity, 61, 284, 10.1128/IAI.61.1.284-288.1993

10.1038/gene.2008.38

10.4269/ajtmh.2002.66.458

10.1111/j.1365-2249.1992.tb06948.x

10.1016/j.molbiopara.2006.08.005

10.1016/j.mib.2006.06.006

10.1371/journal.pmed.0020204

Angkasekwinai, 1998, Lack of significant association between rosette formation and parasitized erythrocyte adherence to purified CD36, Southeast Asian Journal of Tropical Medicine and Public Health, 29, 41

10.1016/j.vaccine.2004.02.015

10.1086/589287

Yipp, 2000, Synergism of multiple adhesion molecules in mediating cytoadherence of Plasmodium falciparum-infected erythrocytes to microvascular endothelial cells under flow, Blood, 96, 2292, 10.1182/blood.V96.6.2292

10.1086/503776

I.W. Sherman ed. (2005) Molecular Approaches to Malaria, ASM Press. A good overview of current molecular approaches to malaria research.

10.1371/journal.pone.0002347

10.4269/ajtmh.1997.57.507

10.1084/jem.169.5.1835

10.1086/519221

10.1128/IAI.68.5.2971-2975.2000

10.1016/S0035-9203(99)90295-X

10.1038/nri1669

Baruch, 1997, Identification of a region of PfEMP1 that mediates adherence of Plasmodium falciparum infected erythrocytes to CD36: conserved function with variant sequence, Blood, 90, 3766, 10.1182/blood.V90.9.3766

10.1016/j.actatropica.2003.10.004

10.1182/blood.V98.10.3132

10.1073/pnas.2534560100

10.1016/S1471-4922(01)01926-2

10.2174/156652406776055177

10.1128/AAC.00421-08

10.4269/ajtmh.1992.46.503

10.1038/nm986

10.4269/ajtmh.2001.65.736

10.1046/j.1365-2141.1998.00534.x

10.1073/pnas.040545897

10.1086/346091

10.1086/504689

10.1093/hmg/9.4.525

10.1073/pnas.022018399

10.1046/j.1365-2958.2003.03895.x

10.1016/j.pt.2003.08.006

10.1128/IAI.72.9.5412-5418.2004

10.1016/0092-8674(95)90055-1

10.1016/0092-8674(89)90406-6

Dondorp, 2005, Artesunate versus quinine for treatment of severe falciparum malaria: a randomised trial, Lancet, 366, 717, 10.1016/S0140-6736(05)67176-0

10.1371/journal.pone.0000228

10.1128/AAC.50.2.724-730.2006

10.1016/j.trstmh.2004.05.005

10.1016/j.exppara.2005.11.007

10.1086/367960

10.1038/35016636

Handunnetti, 1992, Involvement of CD36 on erythrocytes as a rosetting receptor for Plasmodium falciparum-infected erythrocytes, Blood, 80, 2097, 10.1182/blood.V80.8.2097.2097

10.1016/j.actatropica.2005.05.011

10.1016/0092-8674(92)90206-R

10.1073/pnas.80.16.5075

10.1016/j.pt.2008.03.009

10.1371/journal.ppat.1000147

10.1016/j.ejcb.2004.09.002

10.1128/IAI.73.11.7736-7746.2005

10.1038/nature03342

10.1086/523762

10.1038/sj.icb.7100040

10.1016/j.pt.2006.09.002

10.1126/science.7017935

10.1073/pnas.98.4.1805

10.1016/0035-9203(79)90028-2

Duffy, 2005, Malaria in the pregnant woman, Current Topics in Microbiology and Immunology, 295, 169

White, 1987, Clinical and pathological aspects of severe malaria, Acta Leidensia, 56, 27

10.1086/315353

Deans, 2006, Low multiplication rates of African Plasmodium falciparum isolates and lack of association of multiplication rate and red blood cell selectivity with malaria virulence, American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 74, 554, 10.4269/ajtmh.2006.74.554

Lyke, 2003, Association of intraleukocytic Plasmodium falciparum malaria pigment with disease severity, clinical manifestations, and prognosis in severe malaria, American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 69, 253, 10.4269/ajtmh.2003.69.253

http://sites.huji.ac.il/malaria/

Rowe, 1995, Plasmodium falciparum rosetting is associated with malaria severity in Kenya, Infection and Immunity, 63, 2323, 10.1128/IAI.63.6.2323-2326.1995

10.4269/ajtmh.1997.57.389

10.1016/S0035-9203(98)90979-8

10.1128/IAI.69.9.5849-5856.2001

10.4269/ajtmh.2002.66.692

Udomsangpetch, 1996, Receptor specificity of clinical Plasmodium falciparum isolates: nonadherence to cell-bound E-selectin and vascular cell adhesion molecule-1, Blood, 88, 2754, 10.1182/blood.V88.7.2754.bloodjournal8872754

10.1086/381900

10.1016/S0166-6851(98)00145-5

10.1016/0092-8674(95)90054-3

10.1073/pnas.96.16.9333

10.1128/IAI.01460-07

10.1016/S0166-6851(00)00279-6

10.1128/EC.00173-07

10.1016/S1471-4922(01)02079-7

10.1038/357689a0

10.1172/JCI119794

10.1080/10739680701404705

Udomsangpetch, 1997, Promiscuity of clinical Plasmodium falciparum isolates for multiple adhesion molecules under flow conditions, Journal of Immunology, 158, 4358, 10.4049/jimmunol.158.9.4358

10.1172/JCI114234

Greenwalt, 1992, Membrane glycoprotein CD36: a review of its roles in adherence, signal transduction and transfusion medicine, Blood, 80, 1105, 10.1182/blood.V80.5.1105.1105

10.1111/j.1432-1033.1997.0344a.x

Baruch, 1999, CD36 peptides that block cytoadherence define the CD36 binding region for Plasmodium falciparum-infected erythrocytes, Blood, 94, 2121, 10.1182/blood.V94.6.2121

10.4269/ajtmh.2001.65.47

Ho, 1991, Clinical correlates of in vitro Plasmodium falciparum cytoadherence, Infection and Immunity, 59, 873, 10.1128/IAI.59.3.873-878.1991

10.1093/infdis/164.1.163

10.1038/341057a0

10.1016/0092-8674(92)90207-S

10.1016/j.molbiopara.2003.08.014

10.1128/IAI.01852-06

10.1016/j.molbiopara.2004.03.019

10.1371/journal.ppat.0030130

MacPherson, 1985, Human cerebral malaria. A quantitative ultrastructural analysis of parasitized erythrocyte sequestration, American Journal of Pathology, 119, 385

10.1111/j.1365-2958.2007.06019.x

10.1093/hmg/6.8.1357

Turner, 1994, An immunohistochemical study of the pathology of fatal malaria. Evidence for widespread endothelial activation and a potential role for intercellular adhesion molecule-1 in cerebral sequestration, American Journal of Pathology, 145, 1057

10.1128/IAI.00901-08

10.1016/0140-6736(90)92827-5

Ho, 1998, Characterization of Plasmodium falciparum-infected erythrocyte and P-selectin interaction under flow conditions, Blood, 91, 4803, 10.1182/blood.V91.12.4803

10.1038/318064a0

Rock, 1988, Thrombospondin mediates the cytoadherence of Plasmodium falciparum-infected red cells to vascular endothelium in shear flow conditions, Blood, 71, 71, 10.1182/blood.V71.1.71.71

10.1159/000067908

10.1038/nm1297-1405

10.1182/blood-2002-07-2016

10.1021/jm701337t

10.1084/jem.187.1.15

10.1084/jem.192.1.1

10.4269/ajtmh.1998.59.77

10.4269/ajtmh.1988.38.289

10.1038/40888

10.4049/jimmunol.165.11.6341

10.1016/j.molbiopara.2005.06.009

10.1038/nm0296-204

10.1006/expr.1999.4454

10.4049/jimmunol.181.3.1988

10.1073/pnas.0305306101

10.1128/AAC.01216-06

10.4269/ajtmh.2001.64.1.11425154

10.1086/593338

10.4269/ajtmh.1993.48.149

10.1186/1475-2875-4-54

Carlson, 1994, Natural protection against severe Plasmodium falciparum malaria due to impaired rosette formation, Blood, 84, 3909, 10.1182/blood.V84.11.3909.bloodjournal84113909

10.1073/pnas.0705390104

10.1093/hmg/ddm331

10.1086/380761

10.1016/j.chom.2008.07.003

D.A. Warrell and H.M. Gilles eds (2002) Essential Malariology, 4th Edition, Oxford University Press. This book provides a broad background to malariology.

10.1126/science.1166296

McGilvray, 2000, Nonopsonic monocyte/macrophage phagocytosis of Plasmodium falciparum-parasitized erythrocytes: a role for CD36 in malarial clearance, Blood, 96, 3231, 10.1182/blood.V96.9.3231

Urban, 1999, Plasmodium falciparum-infected erythrocytes modulate the maturation of dendritic cells, Nature, 400, 73, 10.1038/21900

10.1073/pnas.151028698

10.1128/IAI.00095-07

10.4049/jimmunol.171.10.5396

10.1016/j.chom.2007.06.012

10.1016/j.tracli.2008.04.013

2000, Severe falciparum malaria. World Health Organization, Communicable Diseases Cluster, Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, 94, S1

10.1164/rccm.200206-631OC

10.1016/0020-7519(96)89380-5

Wang, 1997, Validating targets for antiparasite chemotherapy, Parasitology, 114, S31, 10.1017/S0031182097001017

10.1128/IAI.71.8.4536-4543.2003

10.1182/blood-2002-09-2841

10.1086/519287

10.4049/jimmunol.167.11.6510

Treeprasertsuk, 2003, N-acetylcysteine in severe falciparum malaria in Thailand, Southeast Asian Journal of Tropical Medicine and Public Health, 34, 37

10.1046/j.1365-2958.1998.01040.x

10.1182/blood-2002-06-1725

10.1158/1078-0432.CCR-03-0672

10.1007/s10156-003-0284-0

10.1084/jem.184.2.557

10.1016/S0140-6736(03)12564-0

10.1086/590209

10.1086/528988

10.4269/ajtmh.1992.46.595

10.1006/expr.1994.1111

10.1371/journal.ppat.0020100

10.1016/j.jtcvs.2004.06.048

Yazdanbakhsh, 2005, Review: complement receptor 1 therapeutics for prevention of immune hemolysis, Immunohematology, 21, 109, 10.21307/immunohematology-2019-402

10.1146/annurev.med.52.1.161

10.1016/0035-9203(94)90504-5

10.1016/j.micinf.2007.12.012

10.1016/S0035-9203(98)91026-4

10.1111/j.1399-0039.2005.00388.x

10.4269/ajtmh.1999.61.776

10.1182/blood.V97.9.2879

http://www.cdc.gov/Malaria/ For general information on malaria:

http://www.who.int/topics/malaria/en/ For information on malaria parasite biology, biochemistry and physiology see:

10.1016/j.molimm.2008.09.026

10.1084/jem.182.3.643

10.1016/S1383-5769(01)00082-4

10.1016/j.parint.2007.04.004

10.1056/NEJM199505253322102

Kaneko, 1990, Inhibition of HIV-1 infectivity with curdlan sulfate in vitro, Biochemical Pharmacology, 39, 793, 10.1016/0006-2952(90)90161-D

Arman, 2007, Platelet-mediated clumping of Plasmodium falciparum infected erythrocytes is associated with high parasitemia but not severe clinical manifestations of malaria in African children, American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 77, 943, 10.4269/ajtmh.2007.77.943

10.1038/415673a

10.1046/j.1365-2249.2003.02174.x

Kaul, 1991, Rosetting of Plasmodium falciparum-infected red blood cells with uninfected red blood cells enhances microvascular obstruction under flow conditions, Blood, 78, 812, 10.1182/blood.V78.3.812.812

10.1042/BJ20040762

10.1046/j.1365-2958.2003.03378.x

10.1086/498156

10.1016/j.coph.2005.02.009

10.1016/0014-4894(88)90123-3

10.1086/505078

10.4269/ajtmh.1999.61.467

10.1016/0092-8674(95)90056-X

10.1084/jem.176.5.1311

10.1128/IAI.73.12.8179-8187.2005

10.1007/3-540-27661-0_16

10.1016/S1473-3099(07)70022-1

10.1016/S0140-6736(00)04662-6

10.4269/ajtmh.1994.51.198

10.1016/S1471-4922(01)02022-0

Thông tin
Thông tin xuất bản

Expert Reviews in Molecular Medicine

Tập 11

Thông tin tác giả