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Perché l’anemia falciforme protegge dalla malaria

Risolto un mistero che dura da 67 anni. Le modificazioni dell’emoglobina tipiche di soffre di anemia falciforme non permettono al Plasmodium falciparum, il parassita responsabile della malaria, di sfruttare le risorse cellulari per trasportare le proprie proteine.

È rimasta un mistero per 67 anni, cioè da quando, nel 1944, fu individuata una correlazione tra l’anemia falciforme – nota anche come anemia mediterranea –  e la protezione dall’infezione di malaria. La ragione è stata ora spiegata grazie a una nuova ricerca di un gruppo internazionale di scienziati, che ha scoperto in che modo le modificazioni strutturali dell’emoglobina tipiche dell’anemia falciforme impediscono lo sfruttamento delle risorse cellulari da parte di Plasmodium falciparum, il parassita che veicola la malaria.

 

Michael Lanzer con i colleghi dell’Università di Heidelberg, in Germania, e del Centro di ricerca biomedica di Ouagadougou, in Burkina Faso, – che firmano un articolo su “Nature” – hanno utilizzato potenti tecniche di microscopia elettronica per confrontare globuli rossi normali sani e globuli rossi normali infettati da P. falciparum con cellule portatrici delle mutazioni genetiche denominate “S” e  “C”. Entrambe le mutazioni portano alla sostituzione di un amminoacido nella molecola di emoglobina, che perciò tende ad aggregarsi in modo anomalo all’interno della cellula. Nelle persone con due copie della mutazione “S”, l’emoglobina precipita, dando al globulo rosso la caratteristica forma a mezzaluna, da cui il nome di anemia falciforme.

I ricercatori hanno scoperto che, nei globuli rossi normali e sani, in corrispondenza della parete interna della membrana della molecola si aggregano frammenti molto corti di actina, filamenti proteici cruciali per il mantenimento dell’elastico scheletro interno che permette ai globuli rossi di penetrare fino nei capillari più sottili.

 

Nelle cellule infette si è osservato invece che il parassita della malaria “ruba” questa actina per costruire un ponte intracellulare che usa per trasportare una proteina di sua produzione verso la superficie cellulare. Questa proteina, chiamata adesina, rende i globuli rossi adesivi, facendoli aderire gli uni agli altri e all’epitelio dei vasi sanguigni, e causando così l’infiammazione microvascolare caratteristica della malaria. Nel caso dei globuli rossi colpiti dall’anemia falciforme, questa capacità di sfruttamento dei filamenti di actina è invece compromessa. Interrotto il ponte di actina, le vescicole che normalmente trasportano l’adesina alla superficie cellulare fluttuano libere nel citoplasma.

 

Ulteriori esperimenti hanno portato il gruppo di studiosi a ipotizzare che, nel caso della mutazione genetica, la ferriemoglobina, risultante dalla reazione dell’emoglobina con l’ossigeno, sovverte gli sforzi del parassita di riorganizzare l’actina della cellula ospite, impedendo alle proteine di actina di polimerizzare per formare lunghi filamenti.

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