疟疾是全球最严重的公共卫生问题之一,负责每年约500000人死亡1。
死亡和疾病的一个主要原因是在许多发展中国家,儿童和孕妇影响最大的群体。疟疾带来显著的社会和经济成本对个人和政府,和直接成本(例如,疾病、治疗过早死亡)估计,每年至少有120亿美元2。
其中的一个联合国17可持续发展目标是结束在2030年疟疾等传染病,但这一目标面临的一个关键挑战是疟疾的患病率增加,抵抗前线抗疟药。所以,需要发现新的抗疟化合物帮助对抗这种疾病在全球范围内。核磁共振(NMR)正在帮助科学家解开这一发现。
寄生虫导致超过半数的人类疟疾病例是单细胞原生动物恶性疟原虫。大多数寄生虫,包括恶性疟原虫,复杂的生命周期,包括通过一系列不同的形式发展。一旦侵入红细胞(RBC),它经历了48小时发展周期,最终导致红细胞的破裂释放新的寄生虫可以入侵另一个加拿大皇家银行。
这个开发过程需要大量的能源资源,因此与高葡萄糖代谢,使代谢活动寄生虫生存能力的一个好指标。代谢更为活跃的生命周期阶段更容易受到抗疟药物,而少新陈代谢活跃阶段能更好地承受。理解抗疟措施的影响在不同的不同的阶段,因此寄生虫的生命周期开发有效的治疗方法的关键。
之前的研究已经证实,生活感染恶性疟原虫的红细胞表面的糖酵解活动使用核磁共振光谱学可以实时监控。研究人员已经利用这种技术来调查的影响抗疟化合物在不同阶段的疟疾寄生虫RBCs3内部。核磁共振光谱显示,感染恶性疟原虫的红细胞表面葡萄糖消耗大约20倍休眠阶段寄生虫。各种抗疟药物的影响与不同模式的行动,包括氯喹、atovaquone, cladosporin, DDD107498和青蒿素,糖酵解的水平被调查。
研究发现,休眠阶段寄生虫更宽容的抗疟药比寄生虫的代谢更为活跃阶段生命周期——这是休眠可能引起耐药疟疾。新的快速抗疟化合物是活跃的新陈代谢对少活跃寄生虫因此研究优先级。
我们的核磁共振测定在这项研究中的应用是一个强大的工具在目前的全球抗击疟疾,帮助联合国实现其2030年的目标。推进核磁共振光谱仪促进筛选识别潜在的新的候选药物,减少更多的耐药寄生虫的可行性,最终,阻止疾病。
1。世界疟疾报告》,http://www.who.int/malaria/publications/world-malaria-report-2017/en/(2017)。
2。疾病控制和预防中心(CDC)https://www.cdc.gov/malaria/malaria_worldwide/impact.html。
3所示。Shivapurkar R,等。抗疟疗效评估通过跟踪使用核磁共振光谱学在恶性疟原虫糖酵解。科学报告,2018;8:货号:18076。https://www.nature.com/articles/s41598 - 018 - 36197 - 3 # Sec8