เชื้อก่อโรคใน พลาสโมเดียมไม่ขึ้นอยู่กับนาฬิกาชีวภาพของโฮสต์ การศึกษาแนะนำ
ปรสิตที่ทำให้เกิดโรคมาลาเรียอาจเดินตามจังหวะกลองของตัวเอง เว็บสล็อต การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมใหม่ชี้ให้เห็นว่าปรสิตPlasmodium มีจังหวะชีวิตของตัวเองและไม่ต้องอาศัยโฮสต์สำหรับนาฬิกาภายใน นักวิจัยรายงานวันที่ 15 พฤษภาคมในScience การหาว่า สัญญาณนาฬิกาของ พลาสโมเดียมอาจนำไปสู่วิธีการขัดขวางได้อย่างไร ซึ่งอาจเพิ่มคลังแสงที่เติบโตขึ้นของการรักษาโรคมาลาเรีย ( SN: 11/27/13 ) ในปี 2018 โรคที่มียุงเป็นพาหะทำให้ผู้ป่วยประมาณ 228 ล้านคนทั่วโลกและเสียชีวิตมากกว่า 400,000 คน
การติดเชื้อมาเลเรียคือชุดของอาการที่เป็นวัฏจักร ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ ชนิดของ พลาสโมเดียม ที่ เกี่ยวข้อง ไข้และหนาวสั่นจะกลับมาทุกๆ 24, 48 หรือ 72 ชั่วโมง เนื่องจากการสืบพันธุ์แบบซิงโครไนซ์ของปรสิตภายในและการทำลายเซลล์เม็ดเลือดแดงของโฮสต์
นักวิจัยคิดมานานแล้วว่าลักษณะที่เป็นจังหวะของการติดเชื้อน่าจะมาจากจังหวะการมีชีวิตของเจ้าบ้าน Filipa Rijo-Ferreira นักปรสิตวิทยาระดับโมเลกุลจากสถาบัน Howard Hughes Medical Institute จากศูนย์การแพทย์ตะวันตกเฉียงใต้ของมหาวิทยาลัยเท็กซัสในดัลลาสกล่าว นาฬิกา Circadian ช่วยให้สิ่งมีชีวิตคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมของมันเป็นประจำ เช่น วัฏจักรกลางวันและกลางคืน และอุณหภูมิที่ผันผวนในแต่ละวัน นาฬิกา เหล่านี้ประกอบด้วยยีนและโปรตีนที่ขับเคลื่อนจังหวะในแต่ละวัน ( SN: 10/2/17 ) เช่น การหลั่งของฮอร์โมน และโดยทั่วไปแล้วจะทำงานในรอบ 24 ชั่วโมงในสัตว์หลายชนิด
Rijo-Ferreira และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่า ปรสิต Trypanosomaที่อยู่เบื้องหลังความเจ็บป่วยที่เรียกว่าการเจ็บป่วยจากการนอนหลับมีนาฬิกาภายในของตัวเอง ทีมงานจึงตัดสินใจมองหาความสามารถที่คล้ายคลึงกันในพลาสโมเดียม
นักวิทยาศาสตร์ติดตามจังหวะการเปิดและปิดยีนในปรสิตมาลาเรียในโฮสต์ของหนูที่ติดเชื้อ นักวิจัยนำหนูบางตัวไปอยู่ในความมืดตลอดเวลา กำจัดสัญญาณกลางวันและกลางคืน และละทิ้งจังหวะการมีชีวิตของสัตว์ แต่ระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงของระดับกิจกรรมของยีนของปรสิตในหนูเหล่านั้นมีความคล้ายคลึงกับของหนูที่สัมผัสกับวัฏจักรกลางวันและกลางคืนเป็นประจำ
ต่อไป เพื่อดูว่าปรสิตใช้ตารางการให้อาหารของโฮสต์เพื่อปรับนาฬิกาของพวกมันหรือไม่ ทีมงานได้จัดเตรียมอาหารให้หนูกระจายอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งวัน แต่พลาสโมเดียม ในหนูเหล่านั้นยังคงมีจังหวะภายในเหมือนกันกับในหนูที่ได้รับอาหารวันละครั้ง
และเมื่อปรสิตอยู่ในโฮสต์ที่ออกแบบมาให้ไม่มีนาฬิกาเลย
ความสามารถในการจับเวลาของเชื้อโรคก็ถูกตรวจสอบอย่างไม่มีอุปสรรค การค้นพบนี้เผยให้เห็นว่าแสงและสัญญาณการป้อนที่กำหนดนาฬิกาของโฮสต์ไม่ส่งผลต่อจังหวะของปรสิต บ่งบอกว่าปรสิตมีนาฬิกาอิสระ
ยิ่งไปกว่านั้น ในหนูกลายพันธุ์ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้มีนาฬิกาชีวิตนานกว่า 24 ชั่วโมงเล็กน้อย ปรสิตพยายามซิงโครไนซ์นาฬิกาของพวกมันกับนาฬิกาของโฮสต์ ทำให้ความเร็วของพวกมันช้าลง แม้ว่าปรสิตมาลาเรียจะขนานไปกับตารางเวลาของโฮสต์ แต่ก็ไม่ได้ขึ้นอยู่กับโฮสต์ของนาฬิกา ทีมงานสรุป โดยแนะนำว่าปรสิตใช้นาฬิกาของตัวเองเพื่อให้สอดคล้องกับนาฬิกาของโฮสต์ในระหว่างการติดเชื้อ
แต่ในขณะที่ ปรสิต พลาสโมเดียม แต่ละ ตัวดูเหมือนจะมีนาฬิกาภายในที่ไม่ขึ้นกับโฮสต์ แต่การซิงค์นาฬิกาทั้งหมดในประชากรของปรสิตภายในโฮสต์นั้นดูเหมือนจะต้องการข้อมูลจากจังหวะของโฮสต์ นักวิจัยกล่าว ในหนูที่ไม่มีนาฬิกาภายใน การซิงโครไนซ์ภายในประชากรปรสิตทั้งหมดจะค่อยๆ สลายตัวและแตกสลายหลังจากผ่านไปแปดหรือเก้าวัน สิ่งนี้คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับนาฬิกาภายในในกลุ่มเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยไม่มีสัญญาณภายนอก เช่น แสงแดดหรือสารเคมี
Rijo-Ferreira กล่าวว่า “นั่นค่อนข้างทำให้มั่นใจเพราะเราคิดว่า [ นาฬิกาของ Plasmodium ] ทำงานเหมือนกับระบบหมุนเวียนอื่นที่เรารู้จักเป็นอย่างดี Rijo-Ferreira กล่าวว่าเธอไม่แปลกใจกับการค้นพบนี้ เนื่องจากนาฬิกาภายในมีวิวัฒนาการอย่างอิสระในธรรมชาติกี่ครั้งในสิ่งมีชีวิตตั้งแต่แบคทีเรีย เชื้อรา ไปจนถึงสัตว์ “แทบไม่น่าเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตจะไม่มีนาฬิกา” เธอกล่าว
การสนับสนุนเพิ่มเติมสำหรับ นาฬิกาภายในของ Plasmodiumมาจากการศึกษาแยกต่างหากในScience 15 พฤษภาคม นำโดยนักชีววิทยาระดับโมเลกุล Steven Haase ที่ Duke University Haase และทีมของเขาได้แยกPlasmodium สายพันธุ์หนึ่ง ออกจากโฮสต์ โดยทำให้ปรสิตสี่สายพันธุ์ต่างกันในห้องแล็บ พวกเขาติดตามรูปแบบของระดับกิจกรรมของยีนของปรสิตด้วย โดยพบว่ายีนที่รู้จักสำหรับพลาสโมเดียม มากถึง 92.6 เปอร์เซ็นต์นั้น ดูเหมือนว่าจะถูกควบคุมด้วยนาฬิกาโดยรักษาเวลาไว้ในกรณีที่ไม่มีโฮสต์
Haase กล่าวว่าการมีอยู่ของนาฬิกาบางชนิดได้รับการยืนยันแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเปิดเผยรากฐานของโมเลกุล และวิธีที่นาฬิกาโต้ตอบกับนาฬิกาของโฮสต์
ซาราห์ รีซ นักปรสิตวิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระกล่าวว่า การเปิดเผย “ส่วนประกอบของกลไกการจับเวลาของปรสิต” สามารถช่วยระบุได้ว่าปรสิตมีนาฬิกาที่เดินอย่างอิสระและสม่ำเสมอหรือไม่ แม้ว่าผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่านาฬิกาบางรูปแบบกำลังทำงานอยู่ที่นี่ “ก็ยังเป็นไปได้ที่ [ปรสิต] จะรักษาเวลาด้วยวิธีที่ง่ายกว่า” เธอกล่าว เช่น การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกอื่นๆ เว็บสล็อต
