Gyógyszeres kezelés hatása a maláriapigment kristályok képződésére
A malária a világ egyik legelterjedtebb fertőző betegsége, melynek okozói a Plasmodium nemzetségbe tartozó paraziták. A fertőzés során az egysejtű kórokozók a vörösvértesteket támadják meg és emésztik föl, miközben 48 órás periódusonként osztódással szaporodnak. Ez a folyamat vérkenetek mikroszkópos vizsgálatával nyomon követhető. A hemoglobin emésztése során keletkező melléktermék a malária pigment, melyet ún. hemozoin kristályok alkotnak. Ezen néhány száz nanométeres kristályok tulajdonságai ismertek –vastartalmuknak köszönhetően mágnesesek, kristályszerkezetük miatt pedig optikai és mágneses anizotrópiát mutatnak–, kialakulásuk pontos mechanizmusa viszont még nem tisztázott.
Mindez azért különösen hangsúlyos kérdés, mert a malária elleni küzdelem egyik legfontosabb problémája a gyógyszerekkel szembeni növekvő rezisztencia kialakulása. Mivel a hemozoin kristályok képződése a paraziták létfontosságú metabolikus folyamata, így ennek gátlása ideális hatóanyag célpont. A korábban legelterjedtebben alkalmazott maláriaellenes gyógyszer, a klorokin, esetében például ismert, hogy ezen az útvonalon fejti ki hatását. De ennek lehetősége más hatóanyagok esetén is (pl. artemizin) is felvetődött.
A legsúlyosabb maláriafertőzést okozó P. falciparum faj alkalmas laboratóriumi körülmények között történő fenntartásra. A BME-MTA Maláriakutató Laboratóriumának kutatócsoportja ilyen kultúrákon tesztelve egy magneto-optikai elven működő diagnosztikai eszközt fejleszt, ami képes a hemozoin kristályok koncentrációjának pontos meghatározására, ezen keresztül pedig a betegség előrehaladottságának érzékeny detektálására. Mivel a hemozoin produkciós rátája a paraziták fejlődésének ideális indikátora, így a diagnosztikai eszközzel a potenciális maláriaellenes hatóanyagok kimutatása is lehetséges a kristályok összkoncentrációjának mérésén keresztül.
Gyógyszertesztjeink során felmerült a kérdés, hogy a gyógyszeres kezelés hatására bekövetkező koncentrációcsökkenés mit jelent a kristályok morfológiája és méreteloszlása tekintetében. Ezzel kapcsolatos a kutatásom célja, amelyben gyógyszeres és gyógyszermentes parazitakultúrákon párhuzamosan végzek magneto-optikai méréseket, készítek a kultúrák vérkeneteiről fénymikroszkópos, a kivont hemozoin kristályokról pedig elektronmikroszkópos felvételeket. A képek alapján statisztikailag elemzem a különböző stádiumú kultúrák által termelt kristályok morfológiai eloszlását, hogy mélyebb betekintést nyerjünk a kristályképződés folyamtába. Ezen információ birtokában megtudhatjuk, hogy a gyógyszer blokkolja-e a hemozoin kristályok képződését és a paraziták életcilusának mely szakaszában fejti ki hatását.
szerző
-
Mucza Szilvia
Fizikus mesterképzési szak (MSc)
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Kézsmárki István
docens, Fizika Tanszék
