本日、Nature Communications誌に掲載されたこの研究では、鉄がヘムオキシゲナーゼ-1またはHO-1と呼ばれる宿主タンパク質の調節を通じて、マラリア寄生虫プラズモジウム熱中筋の成長と毒性を促進することを発見しました。
鉄が豊富な食事と静脈内鉄の補給は、複数の疫学研究におけるマラリア発生率、寄生虫血症、重度の疾患の増加と関連しています。鉄の要件が増加している妊娠中の女性は、貧血や重度のマラリアを発症するリスクが高く、鉄の状態、HO-1、マラリアの病因の関係を理解する必要性を強調しています。
「マラリア寄生虫は、成長と発達のためにヘモグロビン消化の宿主由来のヘムを利用し、フリーヘムは宿主に有害な影響を及ぼします」と、対応する著者のエリザベス・ウィンゼラー博士は述べました。 「私たちの研究室からの以前の研究は、HO-1をヘムを分解して遊離ヘムの毒性効果を低下させ、マウスの重度のマラリアを予防する重要な宿主タンパク質であると特定しました。現在の研究では、鉄の状態がこれらのプロセスをどのように調節するかを決定しようとしました。」
研究者たちは、鉄の利用可能性がマクロファージでのHO-1の発現を増加させることを発見しました。これは、マラリアに対する免疫応答に重要な役割を果たす細胞です。 HO-1発現は、酸化ストレスに対する細胞防御に関与するさまざまな遺伝子の発現を調節する転写因子Nrf2の鉄依存性誘導によって強化されました。
HO-1発現の増加により、ヘム分解の産物であるビリバーディンの産生が増加しました。ビリバーディンは、抗酸化および抗炎症特性を持つビリルビンに変換できます。
研究者は、ビリルビンによる治療がin vitroおよびin vivoでのマラリア寄生虫の成長を減少させることを発見しました。さらに、彼らは、HO-1とビリバーディンのレベルが高いマウスがマラリア感染により耐性があることを発見しました。
これらの発見は、鉄誘発性HO-1発現とビリバーディンの産生が、鉄が熱帯熱マラリアムの成長と毒性を促進する重要なメカニズムであり、HO-1とビリバーディンがマラリアの治療のための新しい治療標的を表す可能性があることを示唆しています。
「特に鉄の過負荷患者または妊娠中の患者で、マラリアの治療または予防のために、HO-1誘導とビリバーディンの産生が治療または予防するために治療的に標的にできるかどうかを判断するために、さらなる調査が必要です」とウィンゼラーは言いました。 「HO-1の発現とビリバーディンの産生は、マラリア病の進行と治療反応を監視するためのバイオマーカーとしても役立ちます。」
