Полынь и артемизинин: природное лекарство от малярии - Kaif

Полынь и артемизинин: природное лекарство от малярии

Артемизия и Полынь

Полынь — это название, используемое для травянистых растений рода полынь. Растения известны своим чрезвычайно горьким вкусом. Химическое вещество под названием артемизинин извлекается из цветов, листьев и стеблей одного вида полыни. Это химическое вещество является важным веществом, потому что при правильном составлении оно действует как противомалярийное лекарство. Он был настолько успешным в лечении малярии, что ученый, обнаруживший действие этого химического вещества, был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2015 году.

Род полынь играет несколько интересных ролей в жизни и культуре человека. Например, Полынь полынная является ингредиентом дистиллированного алкогольного напитка, известного как абсент. Напиток готовят из полыни, укропа, аниса, других трав и пряностей, спирта и воды. Полынь также упоминается в Книге Откровения в Библии. Здесь свое имя носит звезда, которая падает на Землю, наполняя воды горечью и убивая людей.

Имеются предварительные данные о том, что артемизинин может быть полезен для уничтожения раковых клеток. Однако наиболее важным применением этого химического вещества на данный момент является его роль в борьбе с малярией.

Сладкая полынь (Artemisia annua) содержит артемизинин, лекарство от малярии.
Сладкая полынь (Artemisia annua) содержит артемизинин, лекарство от малярии.Кристиан Питерс, через Wikimedia Commons, лицензия CC BY-SA 3.0

Информация о болезни в этой статье дана для общего интереса. Любой, у кого есть вопросы, связанные с малярией или ее лечением, или у кого есть серьезные или длительные симптомы с необъяснимой причиной, должен проконсультироваться с врачом.

Факты о малярии

Малярия — это тропическое и субтропическое заболевание, которое представляет опасность для значительной части планеты. По данным ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), почти половина населения земного шара проживает в районах, эндемичных по малярии. Заболевание не только очень неприятное, но иногда и смертельное. Хорошая новость в том, что смертность снижается. Плохая новость заключается в том, что паразит, вызывающий заболевание, становится устойчивым к противомалярийным препаратам в некоторых частях своего ареала.

Малярию вызывают пять видов одноклеточных паразитов, названных Плазмодий. Паразит принадлежит к группе организмов, известных как простейшие. Малярия, вызванная Плазмодий фальципарум с большей вероятностью будет смертельным, чем болезнь, вызванная другими видами этого рода. Малярия, вызванная P. вивакс, П. овале, и П. малярии является в целом мягче. П. ноулеси вызывает малярию у некоторых видов макак. Когда-то считалось, что это неважно для человека, но теперь известно, что это зоонозный вид. Зоонозные организмы могут заражать как животных, так и людей. Большинство случаев малярии у людей являются результатом П. фальципарум или П. вивакс инфекционное заболевание.

По данным ВОЗ, в 2020 году (последний год, за который доступны статистические данные) во всем мире был зарегистрирован 241 миллион случаев малярии и примерно 627 000 случаев смерти от этой болезни.

Возможные симптомы малярии

Симптомы неосложненной малярии обычно появляются через десять-пятнадцать дней после укуса инфицированного комара, но могут развиваться только через тридцать дней после укуса. К общим симптомам заболевания относятся:

  • высокая температура
  • озноб, вызывающий дрожь
  • потливость
  • головная боль
  • тошнота
  • рвота
  • диарея
  • боли тела
  • слабость

К сожалению, малярийный паразит иногда вызывает эффекты, выходящие за рамки основных. Осложненная малярия является серьезным заболеванием. Симптомы могут включать:

  • серьезная анемия из-за потери эритроцитов
  • судороги, спутанность сознания и кома из-за осложнения, известного как церебральная малярия
  • затрудненное дыхание
  • гипогликемия (очень низкий уровень сахара в крови)
  • низкое кровяное давление и сердечно-сосудистый коллапс
  • почечная недостаточность

Другая проблема, связанная с малярией, заключается в том, что паразит может оставаться в печени в неактивной форме после того, как человек, по-видимому, излечился от болезни. Дремлющий паразит может стать активным через год, снова вызывая симптомы малярии.

Малярийному паразиту необходимы и человек, и самка комара, чтобы завершить свой жизненный цикл. Только самки комаров сосут кровь, что является важным фактором передачи паразита между двумя его хозяевами. Самкам нужны питательные вещества в крови, чтобы производить яйца.

Обзор жизненного цикла плазмодия

Плазмодий существует в различных формах, каждая из которых имеет свое имя. Он переходит из одной формы в другую в течение своего жизненного цикла. Форма паразита в слюне комара известна как спорозоит.

  1. Самка комара, принадлежащая к роду Анофелес вводит антикоагулянт в кровь человека во время укуса. В кровь жертвы при этом попадают спорозоиты из ее слюны. Спорозоиты попадают в печень и заражают ее клетки.
  2. Каждый спорозоит производит мерозоиты, которые вырываются из клеток печени и попадают в эритроциты.
  3. Мерозоиты в эритроцитах производят больше мерозоитов. Они вырываются из эритроцитов, разрушая их и высвобождая токсины, образующиеся в результате деятельности паразита. Эта стадия соответствует типичным симптомам малярии.
  4. Некоторые мерозоиты производят мужские и женские гаметоциты вместо того, чтобы производить больше мерозоитов.
  5. Когда комар кусает инфицированного человека и высасывает кровь, эритроциты, содержащие гаметоциты, попадают в пищеварительный тракт насекомого.
  6. Внутри кишечника насекомого гаметоциты покидают эритроциты.
  7. Гаметоциты становятся мужскими и женскими гаметами, которые являются репродуктивными клетками.
  8. Мужская и женская гамета сливаются, образуя зиготу.
  9. Зигота превращается в оокинету, которая внедряется в стенку пищеварительного тракта комара и образует ооцисты.
  10. Ооцисты образуют спорозоиты, которые попадают в полость тела комара. Эта полость известна как гемоцель и содержит жидкость.
  11. Спорозоиты попадают в слюнные железы комара. Когда комар кусает человека, цикл начинается снова.
Паразит малярии у человека и самки комара
Паразит малярии у человека и самки комараNIH, через Wikimedia Commons, лицензия общественного достояния

Artemisia и Artemisinin Факты

Полыни относятся к семейству маргариток, научное название которых Сложноцветные. Раньше семья называлась сложноцветные потому что цветы имеют сложное строение. Хотя цветочная голова полынь выглядит как один цветок, на самом деле это соцветие, состоящее из множества более мелких цветков. Соцветие полынь однако не такой большой и эффектный, как у многих представителей семейства маргариток. Листья полыни обычно глубоко разделены на листочки.

полынь это широко распространенное растение, которое встречается во многих частях мира. Общее название, используемое для некоторых представителей рода, — полынь, а не полынь. Виды полыни, которые часто ассоциируются с засушливыми районами западной части Соединенных Штатов, Полынь трехзубая.

Артемизинин, предназначенный для приготовления лекарств, получают из полыни сладкой или Полынь однолетняя. Концентрация артемизинина самая высокая в молодом растении. Растение родом из Азии, но в диком виде растет и в других частях мира, включая Северную Америку.

Современным использованием артемизинина при лечении малярии мы обязаны китайской традиционной медицине и очень настойчивым ученым, как описано ниже. Китай имеет богатые традиции использования природы для лечения болезней. Китайские врачи четвертого века обнаружили, что сладкая полынь снимает лихорадку, и использовали ее в качестве лекарственного растения.

Молодое растение полыни сладкой
Молодое растение полыни сладкойТон Рулкенс, через flickr, лицензия CC BY-SA 2.0

Очень важно, чтобы кто-то не собирал и не использовал дикорастущие виды полыни без руководства специалиста. В то время как химические вещества в растениях могут быть полезны для нас, неповрежденные растения могут быть ядовитыми для людей и животных. Кроме того, артемизинин должен быть составлен соответствующим образом, чтобы быть эффективным в качестве лекарственного средства. Любой, кто подозревает, что у него малярия, должен обратиться к врачу.

Цветы, семена и листья Artemisia absinthium типичны для этого рода, хотя некоторые виды не такие красочные.
Цветы, семена и листья Artemisia absinthium типичны для этого рода, хотя некоторые виды не такие красочные.Франц Ойген Колер (1897 г.) через Wikimedia Commons, лицензия общественного достояния.

Как работает артемизинин?

Точно неизвестно, как артемизинин лечит малярию. Существует несколько теорий, большинство из которых относится к перекисному мостику в молекуле. На приведенном ниже рисунке два атома кислорода, соединенные вместе внутри первого многоугольника, образуют пероксидный мостик. Мостик иногда называют эндопероксидом, потому что он является частью внутренней структуры молекулы. («Эндо» означает «внутри».) Этот тип химической структуры очень необычен для молекул живых существ.

Находясь внутри эритроцитов, Плазмодий питается гемоглобином, красным пигментом, который переносит кислород от легких к клеткам тканей. Гемоглобин содержит железо. Ведущая теория действия артемизинина утверждает, что железо, высвобождаемое из гемоглобина, реагирует с перекисью в артемизинине. Это приводит к образованию очень реакционноспособных форм кислорода, известных как радикалы. Радикалы также известны как свободные радикалы и активные формы кислорода или АФК. Считается, что кислородные радикалы повреждают и убивают паразита.

Структура молекулы артемизинина
Структура молекулы артемизининаЛукас Мизоч, через Wikimedia Commons, лицензия общественного достояния

Работа Ту Юю и Нобелевская премия

Ту Юю обнаружил действие артемизинина, полученного из полынь (или цинхао, как его называют в Китае) от малярии. Она китайский химик, родилась 30 декабря 1930 года. В западной литературе ее имя пишется как Ту Юю, так и Юю Ту. Ее имя или настоящее имя — Юю, а ее фамилия или фамилия — Ту. В Китае фамилия пишется перед именем.

Ту Юю обнаружил современное использование полынь а не сама трава. В начале ее исследования остро нуждались в новом лекарстве от малярии. Вы выполнили очень кропотливый и всесторонний поиск литературы, относящейся к традиционной китайской медицине. Она искала материалы со свойствами, которые могли бы позволить им атаковать малярию, а затем проверила их. Она поняла, что сладкая полынь может быть подходящим кандидатом, поскольку, как сообщается, она облегчает перемежающуюся лихорадку. В прошлом растение традиционно собирали в начале вегетационного периода, добавляли в воду и растирали в ступке пестиком для извлечения содержимого.

Юю и ее коллеги пытались извлечь активный принцип из полынь (артемизинин или цинхаосу) с горячей водой, но полученная жидкость не оказала никакого действия на мышей, больных малярией. Затем они экстрагировали артемизинин холодной водой и с радостью обнаружили, что эта жидкость успешно лечит малярию. Юю продолжал исследовать лекарство и сделал другие важные открытия.

Сегодня полусинтетические версии артемизинина используются для лечения малярии. Исследователи обнаружили способы сделать артемизинин более эффективным, например, за счет улучшения его растворимости. Тем не менее, природный химикат по-прежнему используется в качестве отправной точки.

Два других ученых получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2015 года одновременно с Ту Юю. Уильям К. Кэмпбелл и Сатоши Омура получили награду и часть денежного приза за открытие нового метода лечения инфекций, вызванных круглыми червями. Ту Юю был девяносто один год, когда эта статья последний раз обновлялась. Она получила множество наград за свою работу на протяжении многих лет.

Стадии жизненного цикла Plasmodium falciparum (окрашенный препарат); круглые клетки - это эритроциты
Стадии жизненного цикла Plasmodium falciparum (окрашенный препарат); круглые клетки — это эритроцитыCDC/д-р. Мэй Мелвин, через Wikimedia Commons, лицензия общественного достояния.

Одна только резистентность к артемизинину редко приводит к неэффективности лечения. Однако резистентность малярийных паразитов к препаратам-партнерам АСТ может привести к неэффективности лечения (независимо от наличия частичной резистентности к артемизинину).

— Всемирный орган здравоохранения

Развитие резистентности к артемизинину

Артемизинин сам по себе очень успешно лечил малярию в течение многих лет и спас много жизней. Однако в настоящее время его назначают в сочетании с другим препаратом. Комбинированная терапия на основе артемизинина, или ACT, обеспечивает как артемизинин, так и второй препарат, который действует по другому механизму. Артемезин убивает паразитов в течение первых трех дней лечения, а второй препарат убивает клетки паразита, пережившие атаку артемизинина.

В некоторых местах малярийный паразит становится устойчивым к артемизинину, что вызывает тревогу. Однако, по данным Всемирной организации здравоохранения, устойчивость включает только одну стадию сложного жизненного цикла паразита и лучше называется «частичной устойчивостью». Приведенная выше цитата ВОЗ указывает на опасения, что устойчивость к другим препаратам, используемым в комбинированной терапии АКТ, может быть более серьезной, чем устойчивость к артемизинину.

К сожалению, предположение ВОЗ может быть чрезмерно оптимистичным. В августе 2020 года ученые объявили об обнаружении в Руанде штамма малярийного паразита, устойчивого к артемизинину. Хотя признаки резистентности были замечены и в других местах, последнее открытие вызывает озабоченность, поскольку наибольшее число случаев малярии приходится на Африку. У 7,4% больных малярией в одном медицинском центре была резистентная форма паразита.

В настоящее время в большинстве районов АКТ по-прежнему является хорошим средством для лечения всех видов малярии. Это особенно полезно при малярии, вызванной П. фальципарум. Однако, если АКТ теряет свою эффективность, паразит может взять верх. Существуют и другие лекарства от малярии, но паразит также вырабатывает устойчивость к ним. Поиск новых лекарств и снижение заболеваемости за счет сокращения численности комаров являются очень важными практиками. Малярия — это враг, которого нужно победить.

Добавить комментарий