오늘 자연 통신 저널에 발표 된이 연구는 철이 Heme Oxygenase-1 또는 HO-1이라는 숙주 단백질의 조절을 통해 말라리아 기생충 Plasmodium falciparum의 성장과 독성을 촉진한다는 것을 발견했습니다.
철이 풍부한식이 및 정맥 내 철 보충은 다수의 역학 연구에서 말라리아 발병률 증가, 기생충 및 중증 질환과 관련이있다. 철 요구량이 증가한 임산부는 빈혈과 심한 말라리아 발병 위험이 더 큽니다. 이는 철 상태, HO-1 및 말라리아 병인 사이의 관계를 이해해야 할 필요성을 강조합니다.
엘리자베스 윈젤러 (Elizabeth Winzeler) 박사는“말라리아 기생충은 헤모글로빈 소화로부터의 숙주 유래 헴을 활용하여 그들의 성장과 발달과 자유 헴이 호스트에게 해로운 영향을 미쳤다”고 말했다. "우리 실험실의 이전 연구는 HO-1을 헴을 분해하여 자유 헴의 독성 효과를 줄이고 마우스에서 심한 말라리아를 예방하는 중요한 숙주 단백질로 확인했습니다. 현재 연구에서, 우리는 철 상태가 어떻게 이러한 과정을 조절할 수 있는지 결정하고자했습니다."
연구자들은 철 가용성이 대 식세포에서 HO-1의 발현을 증가 시킨다는 것을 발견했으며, 이는 말라리아에 대한 면역 반응에서 중요한 역할을하는 세포이다. HO-1 발현은 전사 인자 NRF2의 철 의존적 유도에 의해 향상되었으며, 이는 산화 스트레스에 대한 세포 방어에 관여하는 다양한 유전자의 발현을 조절한다.
증가 된 HO-1 발현은 헴 분해의 산물 인 Biliverdin의 생산을 증가시켰다. Biliverdin은 산화 방지제 및 항 염증 특성을 갖는 빌리루빈으로 전환 될 수 있습니다.
연구원들은 빌리루빈으로의 치료가 시험 관내 및 생체 내에서 말라리아 기생충의 성장을 감소 시킨다는 것을 발견했다. 또한, 그들은 높은 수준의 HO-1 및 Biliverdin을 갖는 마우스가 말라리아 감염에 더 내성이 있음을 발견했다.
이러한 발견은 철-유도 된 HO-1 발현 및 Biliverdin 생성이 철이 P. falciparum의 성장 및 독성을 촉진하고 HO-1 및 Biliverdin이 말라리아의 치료를위한 새로운 치료 표적을 나타낼 수있는 중요한 메커니즘 일 수 있음을 시사한다.
Winzeler는 "HO-1 유도 및 Biliverdin 생산이 특히 철 과부하 환자 또는 임신 중에 말라리아를 치료하거나 예방하기 위해 치료 적으로 표적화 될 수 있는지 여부를 결정하기위한 추가 조사가 필요하다"고 Winzeler는 말했다. "HO-1 발현 및 Biliverdin 생산은 또한 말라리아 질병 진행 및 치료 반응을 모니터링하는 바이오 마커 역할을 할 수있다."
