od wczesnych dni ludzkiej cywilizacji ludzie starali się zwalczać malarię na całym świecie. Od starożytnych środków do nowoczesnych środków farmaceutycznych (i ich godnych uwagi odkrywców), historia malarii i jej leczenia jest bogata.
historia leczenia przeciwmalarycznego
Malaria dotyka ludzi od tysięcy lat. „Ojciec medycyny” Hipokrates opisał chorobę w tekście medycznym w IV lub V wieku p. n. e. Nawet wielcy wojownicy nie byli w stanie dorównać drobnym pasożytom, ponieważ Aleksander Wielki mógł umrzeć na infekcję malarią w wieku 305 lat. Jednak dopiero w 1718 roku termin malaria (z włoskiego malarii lub „złe powietrze”) został ukuty przez włoskiego lekarza Francisco Torti, tytuł wywodzący się z wiary utrwalonej przez rzymskich lekarzy, że choroba została nazwana przez nowotwory w bagnistym powietrzu 6-8.
początki malarii przenoszonej przez komary
przez wieki po tym, jak Rzymianie początkowo zaproponowali tę ideę, powszechnie uważano, że malaria jest spowodowana przez coś w powietrzu unoszącego się z bagien, a kontakt z tymi oparami był czynnikiem ryzyka chorobi8. Chociaż pojęcie gazu bagiennego zarażającego podróżników malarią wydaje się teraz niedorzeczne, nie zostało ono natychmiast odrzucone przez XVIII-wiecznego włoskiego lekarza Giovanniego Marię Lancisi, który zyskał wielkie uznanie, obserwując czarną pigmentację narządów ofiar malarii 8.
teoria gazu bagiennego z czasem uległa pogorszeniu, zwłaszcza gdy naukowcy prawidłowo zidentyfikowali winowajcę zarażenia8.Koncepcja choroby zrodzonej z komara została zatwierdzona podczas spotkania Philosophical Society of Washington w 1882 roku. Chociaż sugestia mówcy, aby umieścić gigantyczną sieć nad miastem, aby kontrolować populację komarów, spotkała się z pośmiewiskiem, faktem pozostaje, że wielu wybitnych naukowców, w tym Robert Koch i Alphonse Laveran (patrz poniżej), podejrzewało, że owady wysysające krew były główną przyczyną infekcji8.
Laveran odkrywa pasożyta malarii
nawet w XIX wieku środki, za pomocą których przenoszono malarię, były nadal niejasne. Maleńki świat mikroorganizmów i rola tych form życia w rozprzestrzenianiu się chorób pozostała tajemnicza. Transmisja malarii została rozwikłana w 1880 roku przez francuskiego chirurga Alphonse ’ a Laverana, który stacjonując w szpitalu w Algierze jako chirurg wojskowy, zaobserwował pasożyta poruszającego się w czerwonej krwince od pacjenta malarii. Za swoje odkrycie Laveran otrzymał w 1907 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.
identyfikacja i nazewnictwo pasożytów malarii
włoski neurofizjolog Camillo Golgi jako pierwszy opisał różne gatunki pasożytów malarii (opierając się na częstotliwości ataków, które wywołały i liczbie pasożytów uwolnionych po pęknięciu czerwonych krwinek), za co otrzymał Nagrodę Nobla w 19068. Włoscy badacze Giovanni Grassi i Raimondo Filetti jako pierwsi nadali im nazwę, klasyfikując P. vivax i P. malariae8. Amerykanie William Welch i John Stephens później nadali odpowiednio nazwy P. falciparum i P. ovale8.
różnych stadiów pasożytów malarii, jak widać na świeżej krwi. Ciemne granulki pigmentu występują w większości stadiów. Dolny rząd pokazuje eksflagellating samca gametocyte, które ” … poruszać się z wielką żywotnością…”
odkrywanie transmisji malarii
opis tego, jak pasożyty malarii przemieszczają się między różnymi organizmami, został osiągnięty w dwóch głównych etapach. Pierwszym z nich były żmudne wysiłki angielskiego lekarza Sir Ronalda Rossa mające na celu ukazanie złożonego cyklu życiowego pasożyta malarii. W przemówieniu z 1902 r. o przyjęciu Nagrody Nobla Ross opisuje swoje poszukiwania zarówno gatunku komarów odpowiedzialnych za przenoszenie, jak i lokalizacji pasożytów w tkance owada9. Chociaż początkowo wykorzystywał w swoich eksperymentach wiele obiektów pochodzących z rdzennej populacji Indian (pozwalając mu wykazać, że komary żywiące się ofiarami malarii zawierały pasożyty w tkankach), jego późniejszy przełom nastąpił, gdy brak ludzkich uczestników zmusił Rossa do zatrudniania ptaszników9. Ostatecznie udało mu się zaobserwować nie tylko żeńską i męską wersję pasożyta malarialnego u nosicieli ptaków, ale także przenoszenie zapłodnionych pasożytów z ptaków na komary, które się nimi żywiły9. Co ciekawe, Ross nie był wykształconym naukowcem, ale otrzymał znaczące wskazówki od innego wybitnego badacza malarii9.
drugie odkrycie, że komary mogą również przenosić chorobę między ludzkimi nosicielami, wykazał Giovanni Grassi i jego zespół włoskich badaczy pod koniec XIX w.8. Dokonano tego poprzez transportowanie chętnych pacjentów szpitalnych do pokoju z Anophelesem i obserwowanie rozwoju i postępu malarii u pacjenta-protokół, który wielu współczesnych Grassi ’ ego uznało za wyzyskiwany8.
Historia środków przeciwmalarycznych
nierafinowane produkty naturalne służyły jako pierwsze środki przeciwmalaryczne. W II wieku p. n. e.chińscy lekarze zidentyfikowali piołun jako skuteczny lek8. Wiedza na temat tego środka została utracona przez tysiące lat, podczas gdy świat zachodni, radząc sobie z pozornie nierozwiązywalnym problemem malarii, opierał się głównie na strategiach, takich jak rozpylanie DDT w latach 50. Wraz ze zmianą polityki na Wschodzie nadeszły Innowacje Medyczne. Po Rewolucji Kulturalnej brak zaufania przewodniczącego Mao do medycyny zachodniej doprowadził do poszukiwania skutecznych środków zaradczych udokumentowanych w starożytnych chińskich tekstach medycznych8. Jednym z tych związków była artemizynina, która wkrótce zyskała dużą popularność na całym świecie10.
w podobnym scenariuszu we wczesnej Ameryce Łacińskiej, rdzenni Peruwiańczycy rozpoznali korzystne właściwości drzewa cinchona na długo przed zidentyfikowaniem chininy w korze. Wraz z odkryciem Ameryki przez Europę, pod koniec XV wieku do Ameryki Łacińskiej wkroczyła rosnąca fala hiszpańskich misjonarzy. Na początku XVI wieku przybysze dowiedzieli się o leczniczych właściwościach drzewa cinchona, które było używane do leczenia kolonistów, takich jak wicekról żony Peru (Hrabina Chichon, od której drzewo bierze swoją nazwę)8. Kora drzewa została po raz pierwszy wprowadzona do Europy około 1640 roku, gdzie rozprzestrzeniła się z Anglii do Hiszpanii jako popularny związek przeciwmalaryczny. Nawet gdy botanicy ostatecznie zaklasyfikowali roślinę w XVII wieku, nadal była ona znana potocznie jako drzewo cynchone8. Jednak aktywne składniki chemiczne zakładu cinchona nie zostały wyizolowane przez chemików aż do 1920 roku. W XX wieku główna podaż drzew cinchona przeniosła się na plantacje w holenderskich Indiach Wschodnich, geograficzne przemieszczenie, które spowodowałoby problemy dla Ameryki w czasie II wojny światowej (patrz poniżej)8. W tym czasie niemieccy chemicy opracowali lek o nazwie Resochin, który później byłby znany jako popularny środek farmakologiczny chlorochine8.
II wojna światowa: niedobór chininy i badania wojenne
jak wcześniej wspomniano, główne źródło drzew cinchona przeniosło się do Holenderskich Indii Wschodnich na początku XX wieku. Wraz z ekspansją Imperium japońskiego podczas II wojny światowej Amerykanie cierpieli z powodu braku leków przeciwmalarycznych podczas walk na południowym Pacyfiku, regionie, w którym choroba była głównym zagrożeniiem12. Aby zwalczyć ten niedobór, w 1942 roku rozpoczęła się kampania zbierania zapasów chininy rozrzuconych po Stanach Zjednoczonych. Okres ten był również godny uwagi ze względu na nagłe nasilenie badań nad związkami przeciwmalarycznymi. Wspierany przez wsparcie rządowe i poczucie kryzysu narodowego podczas wojny, dokonano wielu postępów w biologicznym, chemicznym i immunologicznym zrozumieniu choroby, a także metodach jej leczenia, wśród odkryć z tego okresu były związki alkaloidowe, w tym ekstrakt z hortensji febrifuge (który niestety okazał się zbyt toksyczny w badaniach klinicznych, aby mógł być stosowany jako leczenie). Inną metodą była identyfikacja owadobójczych właściwości DDT (związku zsyntetyzowanego po raz pierwszy w 1874 r.) w 1939 r. przez Paula Mullera, za którą otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny w 1948 r. 12.
narodziny CDC i ogólnoświatowa kampania przeciwko malarii
podczas ekspansji na Kubę i budowy Kanału Panamskiego rząd USA aktywnie interesował się kontrolowaniem epidemii malarii. Amerykańska publiczna Służba Zdrowia (USPHS) uzyskała na początku XX wieku fundusze na walkę z malarią w samych Stanach Zjednoczonych. Ponadto Przylądek Fear Karoliny Północnej był znany jako hotspot malarii, co, wraz z niebezpiecznymi wodami przybrzeżnymi, może tłumaczyć złowieszczą nazwę tego regionu12,13. 1 lipca 1946 roku utworzono Centrum Chorób Zakaźnych. Ośrodek ten, który ostatecznie stał się nowoczesnym Centrum Chorób Zakaźnych, poświęcił się zwalczaniu malarii w USA, cel ten został osiągnięty w 1951 r. 12. Wśród strategii zastosowanych w tej kampanii znalazły się m.in. ulepszony drenaż w celu usunięcia miejsc lęgowych komarów i opryski owadobójcze na dużą skalę na dotkniętych obszarach14.
po zakończeniu tego zadania zwrócono uwagę na globalne problemy leczenia malarii, które są nadal przedmiotem zainteresowania współczesnego działu badań nad malarią CDC12. Po kampanii CDC w Stanach Zjednoczonych Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) rozpoczęła w 1955 r.program eliminacji malarii na całym świecie, wykorzystując w swojej misji nowe związki przeciwmalaryczne i DDT 12. Podczas gdy niektóre kraje, takie jak Indie, w znacznym stopniu skorzystały z wysiłków WHO, inne, takie jak Afryka Subsaharyjska, pozostały w dużej mierze nienaruszone12. Trudności, takie jak oporne na leki szczepy pasożytów malarii, sprawiły,że pierwotna misja WHO stała się niemożliwa, co wymusiło przejście do misji kontrolnej, a nie wykorzenia12, 15.
Ekonomia, ekologia i etiologia: presja Geograficzna na pasożyty Malarialne
patrząc na mapę globu podkreślającą „hotspoty malarialne”, pojawia się kilka podstawowych tematów. Występowanie malarii pokrywa się z siedliskami komarów Anopheles, co przedstawiono w schemacie pudełkowym16,1. Jednak, jak widać, owady te występują na całym świecie, podczas gdy przypadki malarii koncentrują się w tropikach. Nawet jeśli więcej Anofeli występuje w tropikach, ze względu na ich szybszy rozwój w wodach umiarkowanych, to nadal nie wyjaśnia to w pełni relacji historycznych, w których malaria jest zgłaszana w niektórych regionach wcześniej niż w innych.
różnice te można wyjaśnić, jeśli choroba powstała w jednym konkretnym miejscu – obecna teoria mówi, że Afryka była kontynentem pochodzenia 6. Po tym początku malaria rozprzestrzeniła się, a pasożyty rozwijały się lub zmniejszały w zależności od nowego klimatu6. Na przykład Rdzenni Amerykanie mogli zostać zwolnieni z malarii przez migrację do Ameryki Północnej podczas epoki lodowcowej, wchodząc w strefę niekorzystną dla cyklu życiowego komara wektora6, 17. Nowsze wydarzenia historyczne, które mogły rozprzestrzenić pasożyty, obejmują Afrykański handel niewolnikami od XVI do XVIII wieku oraz zagranicznych podróżników w starożytnej Grecji6. Tak więc sukces adaptacji pasożyta do nowych klimatów, oprócz sprawności nosicieli Anopheles, może wyjaśniać rozprzestrzenianie się malarii w miarę rozprzestrzeniania się ludzi na globie6.
chociaż ten paradygmat adaptacji środowiska jest prawdopodobny, czynniki spoza świata teorii naukowej mogą również pomóc w wyjaśnieniu geograficznego rozmieszczenia malarii; w rzeczywistości Ekonomia może odgrywać kluczową rolę. Związek między geografią a dobrobytem gospodarczym został odnotowany w XVIII wieku przez pioniera gospodarczego Adama Smitha w bogactwie Narodów18. Mówiąc najprościej, regiony przybrzeżne mają lepszy dostęp do szlaków żeglugowych, a tym samym wyprzedzają kraje śródlądowe. W przypadku malarii te czynniki ekonomiczne i epidemiologiczne są wzajemne: z jednej strony Geografia wewnętrznych tropików ogranicza rozwój gospodarczy, prowadząc do zmniejszenia zasobów opieki zdrowotnej i zdolności do zwalczania malaria18. Z drugiej strony choroba opóźnia wzrost gospodarczy, ponieważ wysoka śmiertelność niemowląt skutkuje mniejszymi inwestycjami w edukację i potencjałem rynkowym umożliwianym przez wykształcone osoby18. Tak więc „błędne koło” chorób i niedorozwoju gospodarczego sprawia, że leczenie malarii w tropikach jest znacznie trudnem18.
W 2002 r.w Stanach Zjednoczonych odnotowano 8 zgonów malarii, podczas gdy w niektórych regionach Afryki w 1995 r. odnotowano 2700 zgonów dziennie z powodu tej choroby, czyli 2 zgony na minutę19. Wpływ choroby na umieralność dzieci jest również głęboki, powodując 10,7% wszystkich zgonów dzieci w krajach rozwijających się (czwarta najwyższa przyczyna)19.
1. Dlaczego regiony przybrzeżne mogą być bardziej zamożne niż regiony śródlądowe?
2. Dlaczego malaria jest główną przyczyną umieralności dzieci?