Um novo estudo liderado por investigadores do St. Jude Children's Research Hospital pode ajudar a explicar porque é que o ferro pode piorar a infecção por malária e porque é que as mulheres grávidas são mais vulneráveis ​​à malária grave e mais propensas a desenvolver anemia.

O estudo, publicado hoje na revista Nature Communications, descobriu que o ferro promove o crescimento e a virulência do parasita da malária Plasmodium falciparum através da modulação de uma proteína hospedeira chamada heme oxigenase-1 ou HO-1.

Dietas ricas em ferro e suplementação intravenosa de ferro têm sido associadas ao aumento da incidência de malária, parasitemia e doença grave em vários estudos epidemiológicos. As mulheres grávidas, com as suas necessidades aumentadas de ferro, correm um risco maior de desenvolver anemia, bem como malária grave, o que sublinha a necessidade de compreender a relação entre o nível de ferro, HO-1 e a patogénese da malária.

"Os parasitas da malária utilizam o heme derivado do hospedeiro da digestão da hemoglobina para seu crescimento e desenvolvimento, e o heme livre tem efeitos deletérios sobre o hospedeiro", disse a autora correspondente, Dra. Elizabeth Winzeler. “Trabalho anterior do nosso laboratório identificou o HO-1 como uma proteína hospedeira crítica que degrada o heme para reduzir os efeitos tóxicos do heme livre e prevenir a malária grave em ratos. "

Os investigadores descobriram que a disponibilidade de ferro aumenta a expressão de HO-1 nos macrófagos, células que desempenham um papel importante na resposta imunitária à malária. A expressão de HO-1 foi aumentada pela indução dependente de ferro do fator de transcrição Nrf2, que regula a expressão de uma variedade de genes envolvidos na defesa celular contra o estresse oxidativo.

O aumento da expressão de HO-1 levou ao aumento da produção de biliverdina, que é um produto da degradação do heme. A biliverdina pode ser convertida em bilirrubina, que possui propriedades antioxidantes e antiinflamatórias.

Os investigadores descobriram que o tratamento com bilirrubina reduziu o crescimento dos parasitas da malária in vitro e in vivo. Além disso, descobriram que os ratos com níveis mais elevados de HO-1 e biliverdina eram mais resistentes à infecção por malária.

Estas descobertas sugerem que a expressão de HO-1 induzida por ferro e a produção de biliverdina podem ser mecanismos importantes pelos quais o ferro promove o crescimento e a virulência de P. falciparum e que HO-1 e biliverdina podem representar novos alvos terapêuticos para o tratamento da malária.

"Mais investigações são necessárias para determinar se a indução de HO-1 e a produção de biliverdina podem ser direcionadas terapeuticamente para tratar ou prevenir a malária, particularmente em pacientes com sobrecarga de ferro ou durante a gravidez", disse Winzeler. “A expressão de HO-1 e a produção de biliverdina também poderiam servir como biomarcadores para monitorar a progressão da doença da malária e a resposta ao tratamento”.