マラリアの謎を解く：脳性マラリアに罹患した小児では血管のうっ血が脳の腫れを引き起こす可能性がある
脳に血液を送り込む働きをする血管での異常なうっ血が重度の腫れを引き起こす可能性があることを科学者らが発見したことで、長年のマラリアの謎であった「この感染症が子どもの脳にどのような悪影響を及ぼすのか」について解明されました。
WHO世界保健機関によると、マラリアは驚くほど執拗で潜行性のある感染症であり、蚊によって媒介されるこの病気では、年間推定2億1,900万人が感染し、40万人が命を落としています。そして、亡くなる人のほとんどが5歳未満の子供だといわれています。
小児マラリアで最も治療が難しい合併症のひとつが「脳の腫れ」であり、これは体液の蓄積と赤血球の血管のうっ血が特徴です。
問題となっている脳の腫れにより昏睡状態に陥り、多くの場合は死に至ります。
この病気自体は、雌のハマダラカに刺されることで発生します。
その口吻 (まさに皮下注射針) が血管を突き刺し、寄生原虫を媒介するのです。
4 種のマラリア原虫が寄生虫の発生において中間宿主の役割を果たす人間にのみ感染します。
4種類のマラリア原虫とは次のとおりです。
熱帯熱マラリア原虫
三日熱マラリア原虫
卵形マラリア原虫
四日熱マラリア原虫
4種類のうちで、熱帯熱マラリア原虫はこの病気の最も壊滅的な症状を引き起こします。
メリーランド州ベセスダにある国立アレルギー感染症研究所のマラリア・ベクター研究室の科学者たちは、マラリア感染によって引き起こされる小児の脳腫脹の原因を突き止める研究を行っています。
研究に参加した子供たちは全員マラウイ出身で、アフリカ大陸に蔓延する熱帯熱マラリア原虫に感染していました。
現在、脳マラリアにおける脳腫脹の原因をめぐっては、2 つの仮説が有力です。
1つ目の争点は、腫れは脳浮腫、つまり脳内に危険なほど溜まった過剰な体液によって生じるということ。
2 つ目は、脳血管内の血流を妨げる「粘着性」赤血球に関係します。
どちらが正しいかに関係なく、この生命を脅かすマラリアの症状をよりよく理解することが期待され、そして、新しい研究はその答えを見つけるために計画されました。
『Science Translational Medicine』誌に報告された、アメリカ国立アレルギー・感染症研究所（NIAID）のマラリア・ベクター研究室の生理学ユニットのレイチェル・L・スミス博士は、この潜在的に死亡率の高い合併症の原因を解明するには高度な画像技術が必要であることを認識していました。
研究者らは、クイーン・エリザベス中央病院やマラウイにあるカムズ大学ブランタイア・マラリア・プロジェクトの同僚らと協力し、自分たちの調査がマラリアの脳への影響についての理解での新たな扉を開くことになると強調しました。
「脳の腫れは脳マラリアによる死亡と関連していますが、脳の腫れが脳浮腫によって引き起こされるのか、血管のうっ血によって引き起こされるのかは不明です。そして、この2つの病理学的状態は、組織のヘモグロビン濃度に異なる影響を与えます。」
とスミス博士は記しています。
「脳浮腫は、脳組織の水分含有量と頭蓋内圧の増加、および小血管の圧迫に関連しており、これにより脳ヘモグロビンの濃度が低下します。対照的に、静脈閉塞では、血管が血液でうっ血し、その結果、脳ヘモグロビン濃度が増加します。」
とスミス博士は断言しました。
「私たちは近赤外分光法を使用して、脳性マラリアを患うマラウイの子供46人の脳微小血管でのヘモグロビン濃度を非侵襲的に研究しました。」
合計108人の子供たちが研究プロジェクトに参加し、その中には対照群として研究に参加した健康な子供も含まれていました。
研究の結果、スミス博士らは、粘着性の赤血球が脳血管内の血流を妨げ、脳腫脹につながる一連の有害事象を引き起こすという2番目の仮説を裏付ける十分な証拠を集めることができました。
脳腫脹の原因をより深く理解するために、研究チームは非侵襲的な赤外分光法技術を利用して脳内の血流の動態を研究しただけでなく、脳血管系を観察する別の方法として MRI を介して各子供の脳を研究しました。
研究で検査を受けた脳性マラリアの子供46人に加えて、さらに合併症のないマラリアに罹患する子供33人と健康な子供29人が画像検査を受けました。
脳腫脹が見られる人は、脳微小血管内のヘモグロビン濃度が高く、これは脳腫脹の重症度と相関していました。
マラリアは、有望な新しいワクチンが登場しているにもかかわらず、世界的に健康上の懸念が高まっています。
グラクソ・スミスクライン(GSK) 社が開発したRTS,Sと呼ばれるマラリアに対する最初の予防接種は、約2年前にWHOによって推奨されました。
2週間前にWHOが推奨した2回目の予防接種であるR21/Matrix-Mは、英国のオックスフォード大学によって開発されました。
そのワクチンは来年世界的に配布される予定です。
どちらの予防接種を受けても、蚊が媒介する感染症をすぐに退治できるわけではありません。
気候変動により、マラリアを媒介する蚊はますます地理的に広範囲に拡大しています。
そして今年、米国のいくつかの州で、旅行により広がったわけではなく地元で発生した予期せぬマラリア症例が相次ぎ、それは、公衆衛生当局を動揺させ、監視と警戒の強化が呼びかけられました。
スミス博士とその共同研究者らによる研究をはじめ、科学者が感染症の壊滅的な合併症についてより深く理解することで、それを監視するための新しい方法の考案に役立つでしょう。
「これらの発見は、脳性マラリアの小児における脳の腫れと昏睡状態の原因となるメカニズムを解明するのに役立つかもしれません。」
とスミス博士は結論づけました。
「継続的な近赤外線分光の監視により脳マラリアの病態生理学はさらに理解され、その進行を監視し、治療に対する反応を測定するために使用できる可能性があります。」
【以下のリンクより引用】
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