Studiul analizează mecanismele de reparare a membranei în paraziții leishmaniei
Facultatea Texas Tech University, prin intermediul lui Peter Keyel și Kai Zhang, își propune să dezvolte cunoștințe fundamentale despre leishmanioză, o boală parazitară protozoară comună, dar neglijată.
Acest demers beneficiază de sprijinul Institutelor Naționale de Sănătate din SUA, printr-o finanțare de aproximativ 600.000 de dolari, destinată utilizării pe parcursul a trei ani.
Leishmanioza cuprinde mai multe boli tropicale transmise la oameni, câini și alte mamifere prin mușcătura de țânțari phlebotomine femele infectate, afectând milioane de persoane la nivel global, de la Brazilia la India și țările din Africa Centrală.
Forma cutanată este cea mai frecventă; leishmanioza mucocutanată poate duce la dizabilitate și desfigurare, iar varianta viscerală are o rată de mortalitate de peste 90% dacă nu este tratată.
Keyel și Zhang predau în cadrul Departamentului de Științe Biologice al Colegiului de Arte și Științe, ocupând funcțiile de profesor asociat și profesor, respectiv. Proiectul combină cercetările lui Keyel în biologia celulară a reparării membranei cu expertiza lui Zhang în parazitologie.
Cercetările lui Keyel se concentrează pe modul în care celulele se repară după ce au fost deteriorate.
Există mai mulți factori de stres care afectează celulele în mod regulat, necesitând un proces de reparare a membranei pentru a preveni scurgerea conținutului celular și moartea acestora. Keyel a studiat toxinele formatoare de pori (PFTs), capabile să atace celulele imune, să distrugă barierele celulare și să promoveze răspândirea bacteriilor, încă din perioada postdoctorală.
În primele etape ale colaborării lor, au încercat să folosească PFTs pentru a crea pori în celulele Leishmania. Au descoperit că toxinele utilizate nu funcționau fără eliminarea unui component lipidic esențial al paraziților, care contribuie la structura membranei.
„Am construit pe baza asta pentru a încerca să înțelegem: ‘De ce sunt acești paraziți protejați? Care sunt mecanismele de daune?’” a explicat Keyel. „Asta a evoluat în întrebarea: ‘Repară ei membranele în același mod?’”
Principalele mecanisme de restaurare la oameni includ legarea enzimelor și proteinelor pentru a sigila o deschidere, donarea de membrane interne pentru a repara pe cele externe și sechestrarea și eliminarea toxinelor din celulă.
Pe parcursul acestui proiect, Keyel și Zhang vor căuta asemănări între celulele mamiferelor și structura eucariotică unicelulară a Leishmania, precum și aspecte comune în toate speciile de Leishmania, dar și diferențe care vor genera întrebări noi despre locul și motivele acestor procese.
După ce studiul va stabili o înțelegere de bază, va urma o fază de traducere în care se va viza selectiv modificarea proceselor de reparare, urmată de etapa clinică, care include utilizarea unui inhibitor sau altă soluție și evaluarea eficacității și siguranței acestora.
„Cu siguranță avem în vedere traducerea și dezvoltarea clinică”, a spus Keyel. „Dar chiar dacă nu obținem rezultate în acest ciclu, dacă învățăm mai multe despre aceste procese, ele ne vor oferi următoarele întrebări, iar noi vom construi mai departe mecanismele.”
Keyel preconizează că un student absolvent va ajuta la demararea proiectului în toamnă, conducând instruirea studenților la programele de biomedicină, aceștia urmând să participe la subproiecte pe parcursul cercetării.
Keyel subliniază importanța implicării studenților în propriile idei și capacitatea lor de a-și explica munca.
„Scopul este să-i implicăm și să-i ajutăm să învețe tehnicile, să obțină abilitățile, iar apoi: ‘Iată de ce și cum construim în cadrul acestui cadru’”, a adăugat Keyel.
