Необычно высокий уровень застоя крови в сосудах, питающих мозг, может привести к серьезному отеку. Ученые обнаружили открытие, которое раскрывает давнюю загадку малярии: как инфекция пагубно влияет на мозг детей.
По данным Всемирной организации здравоохранения, малярия является поразительно беспощадной и коварной инфекцией, болезнью, переносимой комарами , которая, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, заражает около 219 миллионов человек ежегодно и уносит 400 000 жизней, в основном детей в возрасте до пяти лет.
Одним из наиболее трудно поддающихся лечению осложнений малярии у детей является отек головного мозга , который характеризуется скоплением жидкости и застоем эритроцитов в сосудах. Проблемный отек может привести к коме, а во многих случаях и к смерти.
Само заболевание возникает при укусе кровососущей самки комара Anopheline, когда ее хоботок — настоящая игла для подкожных инъекций — прокалывает кровеносный сосуд и переносит простейших паразитов . Четыре вида простейших Plasmodium заражают исключительно человека, который служит промежуточным хозяином в развитии паразитов. Четыре вида простейших: Plasmodium falciparum; П. вивакс; P. ovale и P.malariae. Из четырех P. falciparum вызывает наиболее разрушительные проявления заболевания.
Ученые из лаборатории исследований малярии и переносчиков инфекции Национального института аллергии и инфекционных заболеваний в Бетесде, штат Мэриленд, проводят исследования, чтобы определить причину отека головного мозга у детей, вызванного малярийной инфекцией. Все дети, участвовавшие в исследовании, были из Малави и инфицированы P. falciparum, который доминирует на африканском континенте.
В настоящее время существуют две противоборствующие гипотезы, которые определяют причину отека мозга при церебральной малярии . Первый утверждает, что отек возникает из-за отека мозга , избытка жидкости, которая опасно скапливается в мозгу. Второй предполагает «липкие» эритроциты, которые препятствуют кровотоку в сосудах головного мозга. Независимо от того, кто из них прав — а новое расследование было призвано найти ответ — надежда заключалась в том, чтобы лучше понять это опасное для жизни проявление малярии.
В своем репортаже в журнале Science Translational Medicine доктор Рэйчел Л. Смит из отделения физиологии Лаборатории исследований малярии и переносчиков инфекции в NIAID знала, что потребуются сложные технологии визуализации, чтобы помочь раскрыть причину этого потенциально смертельного осложнения. Работая с коллегами из Центральной больницы королевы Елизаветы и проекта Блантайра по борьбе с малярией Университета Камузу в Малави, исследователи подчеркнули, что их исследование откроет новое окно в понимании воздействия малярии на мозг.
«Отек мозга связан со смертью от церебральной малярии, но неясно, вызван ли отек мозга отеком мозга или застоем сосудов — двумя патологическими состояниями, которые по-разному влияют на концентрацию гемоглобина в тканях», — написал Смит в журнале Science Translational Medicine.
«Отек мозга связан с увеличением содержания воды в тканях головного мозга и внутричерепного давления, а также сдавлением мелких кровеносных сосудов , что снижает концентрацию церебрального гемоглобина. Напротив, при венозной обструкции кровеносные сосуды наполняются кровью, что приводит к увеличению церебрального гемоглобина. концентрации», — заявил Смит. «Мы использовали спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона для неинвазивного исследования концентрации гемоглобина в микрососудах головного мозга у 46 малавийских детей с церебральной малярией».
Всего в исследовательском проекте приняли участие 108 детей, включая здоровых детей, принимавших участие в исследовании в качестве контроля. В результате своих исследований Смит и его коллеги смогли собрать достаточно доказательств в поддержку второй гипотезы о том, что липкие эритроциты препятствуют кровотоку в сосудах головного мозга, запуская каскад вредных событий, приводящих к отеку мозга.
Чтобы лучше понять причины отека мозга, команда не только использовала метод неинвазивной инфракрасной спектроскопии для изучения динамики кровотока в мозге, но и изучила мозг каждого ребенка с помощью МРТ в качестве еще одного метода получения изображения сосудов головного мозга.
Помимо 46 детей с церебральной малярией, обследованных в ходе исследования, еще 33 ребенка с неосложненной малярией и 29 здоровых детей прошли визуализацию. У пациентов с отеком головного мозга наблюдались более высокие концентрации гемоглобина в микрососудах головного мозга, что коррелировало с большей тяжестью отека головного мозга.
Малярия представляет собой растущую глобальную проблему здравоохранения, даже на фоне появления новых многообещающих вакцин. Первая иммунизация против малярии под названием RTS,S, разработанная GlaxoSmithKline, была рекомендована ВОЗ почти два года назад. Вторая вакцина R21/Matrix-M, рекомендованная ВОЗ две недели назад, была разработана британским Оксфордским университетом. Эта вакцина будет готова к глобальному распространению в следующем году. Ни одна прививка не сможет остановить распространение инфекции, переносимой комарами, в ближайшее время.
Изменение климата способствует распространению комаров-переносчиков малярии на все более широкий географический диапазон. А неожиданная волна случаев малярии, которая произошла не в результате поездок, а возникла в этом году в нескольких штатах США, взволновала чиновников общественного здравоохранения, которые призвали к усилению надзора и бдительности.
Исследования, подобные исследованиям Смит и ее сотрудников, помогут ученым лучше понять разрушительные осложнения инфекции и разработать новые способы ее мониторинга.
«Эти результаты могут помочь выяснить механизмы, ответственные за отек мозга и кому у детей с церебральной малярией», — заключил Смит. «Непрерывный мониторинг с помощью спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона можно использовать для дальнейшего понимания патофизиологии церебральной малярии, мониторинга ее прогрессирования и измерения реакции на лечение».
Теги: кровь, МРТ
