Sikkellemianæmi og Malaria: Forståelse af Forbindelsen

Malaria, forårsaget af protozoen Plasmodium falciparum, overføres til mennesker ved stik fra den kvindelige anopheles mygg. Det sikkelformede hemoglobin-gen forårsager abnorme sikkelformede røde blodceller hos mennesker, som giver en overlevelsesfordel mod malaria i forhold til personer uden nogen sikkel-hemoglobin-gener. Som følge heraf er sikkellemianæmi udbredt i områeder med endemisk malaria i Afrika og andre tropiske regioner. Detaljerne om dette fænomen er skitseret her.

P. falciparum

P. falciparum findes i mange former og lever den seksuelle del af sin livscyklus i myggen og den aseksuelle del i den menneskelige vært. Kort sagt: P. falciparum sporozoitter kommer ind i menneskeblodet fra myggespyt og rejser til leveren, hvor de bosætter sig og omdanner sig til schizonter. Schizonterne forplantet sig og producerer merozoitter, som sprænger ud af levercellerne og frigives tilbage i blodet, hvor de inficerer røde blodceller. Merozoitterne spiser af hemoglobin og forplantet sig, og danner merozoitter og trofozoitter. De røde blodceller sprænger til sidst, frigiver merozoitter tilbage i blodet for at inficere flere røde blodceller, og frigiver trofozoitter, som omdanner sig til gameter. Et stik fra den kvindelige anopheles mygg opsamler P. falciparum gameter, og parasitten forplantet sig seksuelt i myggen. P. falciparum overføres til mennesker via stik fra den kvindelige anopheles mygg, og livscyklussen fortsætter.

Forsvarsmekanismer

Menneskets krop har udviklet en række forsvar mod P. falciparum, hvoraf et er det sikkelformede hemoglobin-gen og de resulterende sikkelformede røde blodceller. Den præcise mekanisme, hvormed sikkelformede røde blodceller dræber P. falciparum, er ikke fuldt forstået, men to teorier findes baseret på det faktum, at P. falciparum-infektion normalt reducerer iltniveauet i sikkelformede røde blodceller. En hypothesis er, at de reducerede iltniveauer, kombineret med sikkling af de røde blodceller, får de sikkelformede celler til at blive endnu mere abnormt formede eller at sikkle endnu mere, og at blive fjernet fra blodstrømmen. En anden teori er, at det lave iltniveau, P. falciparum skaber i sikkelformede røde blodceller, faktisk skader parasitten, mens dette ikke sker i normale røde blodceller.

Sikkel-Hemoglobin Genetik

En person, der arver to kopier af det sikkelformede hemoglobin-gen, én fra hver forælder, udvikler sikkellemianæmi, hvori alle de røde blodceller har en abnorm sikkelform. Disse sikkelformede røde blodceller klumper sig sammen og forårsager smerter, infektioner og organskader. I modsætning til sikkellemianæmi har en person, der kun arver ét sikkel-hemoglobin-gen, såkaldt sikkelcellegenskab, og kan videregive genet til afkom, men vil generelt ikke udvikle sikkellemianæmi. Personen vil have færre sikkelformede røde blodceller end set ved sikkellemianæmi, og de røde blodceller, der er sikkelformede, vil ikke være sikkelformede i samme grad som ved sikkellemianæmi. Sikkelcellegenskab har normalt ingen betydningsfulde effekter.

Evolutionære Resultater

Mekanismen, hvormed sikkelformede røde blodceller dræber P. falciparum, forekommer hos personer med sikkelcellegenskab såvel som sikkellemianæmi. Personer med sikkelcellegenskab oplever ikke de skadelige effekter af sikkellemianæmi, men har klart en overlevelsesfordel over individer uden nogen sikkel-hemoglobin-gener. Sammen med denne fordel kommer en nødvendig ulempe på grund af genetik. To kopier af det sikkelformede hemoglobin-gen øger chancen for at overleve malaria, men vil også forårsage sikkellemianæmi med dets skadelige og livstruende effekter. På denne måde har overlevelsesfordelen ved sikkelcellegenskab fået sikkellemianæmi til at være udbredt i områeder med endemisk malaria i Afrika og andre tropiske regioner.