Малярия во время беременности вызывает ряд побочных эффектов, включая аборты, мертворождение, преждевременные роды и низкий вес новорожденного. Считается, что многие из этих эффектов являются следствием воспалительной реакции плаценты в результате взаимодействия инфицированных эритроцитов с тканью плаценты.
В исследовании, опубликованном в последнем выпуске журнала PLOS Pathogen, группа исследователей под руководством Карлоса Пенья-Гонсалвеса из Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), Португалия, впервые наблюдала плацентарное кровообращение у мышей и показала, как он может влиять на поведение и инфекцию малярийных паразитов. Их результаты указывают на более высокое скопление паразитов в плацентарных областях с низким кровотоком, поскольку эти области более подвержены воспалительной реакции.
У людей эритроциты, инфицированные малярийным паразитом, Plasmodium falciparum, накапливаются в плаценте в результате взаимодействия с молекулой, экспрессируемой в ткани плаценты – процесс, называемый секвестрацией. В ответ на это событие клетки плаценты выделяют вещества, которые привлекают воспалительные клетки, что приводит к повреждению плаценты и отрицательно влияет на рост плода. До сих пор плацентарное кровообращение не было связано с секвестрацией инфицированных эритроцитов. На самом деле исследовать эту гипотезу на плаценте человека нетривиально из-за технических ограничений
Лучиана Мораес, исследователь лаборатории Карлоса Пенья-Гонсалвеса, дала новое понимание этого вопроса, разработав экспериментальную систему, которая позволила вживую наблюдать за кровотоком в плаценте мыши. При скрещивании двух линий мышей, одна из которых с клетками, окрашенными цветным маркером, Люциана смогла идентифицировать ткань плаценты (зародышевого происхождения). В сотрудничестве с лабораторией Карлоса Тадокоро в IGC исследователи разработали метод микроскопии, который позволил наблюдать за плацентой у живой мыши. Непосредственно перед воздействием микроскопа мыши вводили флуоресцентное вещество, которое маркирует кровь. С помощью этой установки можно было различать материнскую кровь и плацентарную ткань. Результаты впервые показали, как происходит кровообращение в плаценте, и что кровь течет с разной скоростью в разных областях плаценты.
Затем исследователи заразили эритроциты малярийным паразитом Plasmodium berghei, окрашенными в другой цвет, и наблюдали – вживую – за поведением паразита внутри плаценты. Они заметили, что в областях с повышенным кровотоком паразит никогда не перестает двигаться и не взаимодействует с тканью плаценты. Скопление паразитов происходит только в местах с низким или отсутствующим потоком. В этих регионах плацентарные макрофаги поглощают инфицированные эритроциты, пытаясь избавиться от паразитов. Их наблюдения также предполагают, что движения плацентарной ткани могут контролировать кровоток.
Лучиана Мораес говорит: "Наши результаты показывают, что связывание инфицированных эритроцитов с молекулой, экспрессируемой в плаценте, может быть не единственным механизмом секвестрации паразитов. Динамика плацентарного кровообращения также может играть важную роль, и ее следует учитывать при разработке терапевтических средств."
Карлос Пенья-Гонсалвеш добавляет: "Это первое исследование, которое показывает вживую, как кровообращение плаценты влияет на местную инфекцию, вызываемую малярийным паразитом. Было бы интересно и целесообразно изучить, происходит ли аналогичный процесс в плаценте человека, учитывая, что микроциркуляция в плаценте человека совершенно другая."