Раскрыта тайна кристаллов в смертельно опасном паразите

Американские ученые разгадали многолетнюю загадку малярийного паразита, в клетках которого хаотично «пляшут» кристаллы железа. Оказалось, что эти частицы приводятся в движение химической реакцией, аналогичной той, что используется в ракетном топливе.
Автор Наука Mail
Мазок крови с Plasmodium falciparum
В клетках Plasmodium falciparum происходят химические реакции, ранее известные только в ракетных двигателяхИсточник: Википедия

Plasmodium falciparum — простейшие, вызывающие малярию у людей. Инфекция, которую вызывает этот вид, иногда называют молниеносной или тропической. Это самая опасная форма болезни с самым высоким уровнем смертности.

Команда из университета Юты выяснила, что частицы гема (соединения железа) расщепляют токсичную для паразита перекись водорода на воду и кислород. Высвобождающаяся при этом энергия заставляет эти частицы вращаться и беспорядочно двигаться внутри клетки.

Когда паразит погибает, движение прекращается. Этот механизм, ранее известный только в аэрокосмической технике, впервые обнаружен в живой природе. Открытие опубликовано в научном журнале The Proceedings of the National Academy of Sciences.

Изображение кровяного тельца с малярийным паразитов внутри
Электронно-микроскопическое изображение эритроцита (самый большой шарик), инфицированного малярийным паразитом (круг чуть меньшего размера). Темные кирпичевидные образования – кристаллы железаИсточник: Phys.org

Ученые предполагают, что такое движение помогает паразиту выживать. Во-первых, оно позволяет эффективно «сжигать» опасную перекись водорода. Во-вторых, не дает кристаллам слипаться, обеспечивая возможность связывать новые порции токсичного гема, который образуется в процессе жизнедеятельности.

Открытие имеет двойное значение. Во-первых, оно предлагает новый путь для создания противомалярийных препаратов. Поскольку этот механизм уникален для паразита и отсутствует у человека, лекарства, блокирующие его, будут высокоэффективны и безопасны.

Во-вторых, самодвижущиеся биологические кристаллы могут вдохновить на создание микроскопических роботов для доставки лекарств и использования в нанотехнологиях.

Ранее Наука Mail рассказывала об открытии нового способа снижения смертности от малярии.