大脑可以检测到疟疾感染

来自Gulbenkian de Ciência研究所(IGC)的一组研究人员发现，大脑细胞可以检测到血液中疟疾寄生虫的存在，从而引发脑疟疾的炎症。这一发现揭示了辅助治疗的新靶点，可以在疾病的初始阶段抑制脑损伤，并避免神经后遗症。

脑疟疾是恶性疟原虫感染的严重并发症，恶性疟原虫是导致疟疾的最致命的寄生虫。这种形式的疾病表现为意识受损和昏迷，主要影响5岁以下儿童，是撒哈拉以南非洲国家这一年龄组死亡的主要原因之一。存活下来的患者往往会受到神经系统后遗症的影响，如运动缺陷、瘫痪、语言、听力和视觉障碍。

为了防止某些分子和细胞到达大脑，从而干扰大脑的正常功能，来自血管内壁的特殊细胞(内皮细胞)被紧紧地锁在一起，在血液和大脑器官之间形成一道屏障。脑疟疾源于对感染的无节制炎症反应，导致这一屏障的显著改变，从而导致神经并发症。

在过去的几年里，这一领域的专家们已经将他们的注意力转向了一种名为干扰素-β的分子，它似乎与这一病理过程有关。所以叫干涉病毒复制在美国，这种高度炎性的分子有两个方面:它既可以保护组织，也可以导致组织破坏。例如，众所周知，尽管它在COVID-19中具有抗病毒作用，但在一定浓度和感染阶段，它会导致肺损伤。类似的动态被认为发生在脑型疟疾．然而，我们仍然不知道是什么导致了干扰素-β的分泌，也不知道参与其中的主要细胞。

最近IGC领导的一项研究发表在美国国家科学院院刊研究发现，大脑中的内皮细胞起着至关重要的作用，它们能够在早期阶段感知疟疾寄生虫的感染。它们通过一个内部传感器检测感染，触发一系列事件，从干扰素-β的产生开始。接下来，它们会释放一种信号分子，将免疫系统的细胞吸引到大脑，启动炎症过程。

为了得出这些结论，研究人员使用了模拟人类疟疾的几种症状的老鼠和一个基因操纵系统，该系统允许他们删除几种类型细胞中的这种传感器。当他们删除大脑内皮细胞中的这个传感器时，他们得出的结论是，动物的症状没有那么严重，它们死于感染的几率更低。那时他们才意识到这些大脑细胞对脑型疟疾的病理有很大贡献。

IGC的博士后研究员、该研究的第一作者Teresa Pais解释说:“我们原以为大脑内皮细胞在较晚的阶段才起作用，但我们最终意识到它们从一开始就参与其中。”“通常情况下，我们将感染反应的最初阶段与免疫系统细胞联系起来。这些细胞已经有了反应，但大脑细胞，也许还有其他器官，也有这种感知感染的能力，因为它们有相同的传感器，”她补充说。

但真正让研究人员感到惊讶的是激活传感器并触发细胞反应的因素。这个因素只不过是寄生虫活动的副产品。一旦进入血液，寄生虫就会侵入宿主的红细胞，在那里繁殖。在这里，它消化血红蛋白，一种运输氧气的蛋白质，以获得营养。

在这个过程中，一种叫做血红素的分子形成了，它可以通过血管内皮细胞内化的微小颗粒在血液中运输。当这种情况发生时，血红素就会向免疫系统发出警报。“我们没有想到血红素可以通过这种方式进入细胞，并激活内皮细胞中涉及干扰素-β的反应，”研究人员坦承。

这项大约6年的工作使研究人员能够确定一种分子机制这对于在疟疾寄生虫感染期间破坏脑组织至关重要，并由此产生新的治疗靶点。“下一步将是尝试抑制传感器内部的活动内皮细胞并了解我们是否可以对宿主的反应采取行动，在初始阶段阻止大脑病理，”领导该研究小组的首席研究员卡洛斯·潘哈Gonçalves解释说。

他总结道:“如果我们能在抗寄生虫药物的同时使用这种传感器的抑制剂，也许我们就能阻止神经元功能的丧失，并避免后遗症，这是脑型疟疾患儿生存的主要问题。”

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