Published May 11, 2021
| Version v1
Publication
Open
Vitamin C Inhibits Blood-Stage Plasmodium Parasites via Oxidative Stress
- 1. Tianjin Medical University
- 2. Tianjin Medical University General Hospital
- 3. Institute of Biophysics
- 4. Chinese Academy of Sciences
Description
During the Plasmodium erythrocytic cycle, glucose is taken up by glucose transporters (GLUTs) in red blood cells (RBCs) and supplied to parasites via the Plasmodium hexose transporter. Here, we demonstrate that the glucose uptake pathway in infected RBCs (iRBCs) can be hijacked by vitamin C (Vc). GLUTs preferentially transport the oxidized form of Vc, which is subsequently reduced in the cytosol. Vc, which is expected to burden the intracellular reducing capacity, inhibits Plasmodium berghei and Plasmodium falciparum growth. Vc uptake is drastically increased in iRBCs, with a large proportion entering parasites. Increased absorption of Vc causes accumulation of reactive oxygen species, reduced ATP production, and elevated eryptosis in iRBCs and apoptosis in parasites. The level of oxidative stress induced by Vc is significantly higher in iRBCs than uninfected RBCs, not seen in chloroquine or artemisinin-treated iRBCs, and effective in inhibiting chloroquine or artemisinin-resistant parasites. These findings provide important insights into the drug sensitivity of Plasmodium .
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
خلال دورة كريات الدم الحمراء المتصورة، يتم تناول الجلوكوز بواسطة ناقلات الجلوكوز (GLUTs) في خلايا الدم الحمراء (RBCs) ويتم توفيره للطفيليات عبر ناقل هيكسوز المتصورة. هنا، نثبت أن مسار امتصاص الجلوكوز في كرات الدم الحمراء المصابة (كرات الدم الحمراء) يمكن اختطافه بواسطة فيتامين سي (Vc). تقوم GLUTs بشكل تفضيلي بنقل الشكل المؤكسد من Vc، والذي يتم تقليله لاحقًا في العصارة الخلوية. يمنع Vc، الذي من المتوقع أن يثقل كاهل قدرة الاختزال داخل الخلايا، نمو Plasmodium berghei وPlasmodium falciparum. يزداد امتصاص Vc بشكل كبير في كرات الدم الحمراء، مع دخول نسبة كبيرة من الطفيليات. تؤدي زيادة امتصاص Vc إلى تراكم أنواع الأكسجين التفاعلية، وانخفاض إنتاج ATP، وارتفاع الإريبتوزيا في كرات الدم الحمراء والاستماتة في الطفيليات. مستوى الإجهاد التأكسدي الناجم عن Vc أعلى بكثير في كرات الدم الحمراء غير المصابة من كرات الدم الحمراء غير المصابة، ولا يظهر في كرات الدم الحمراء المعالجة بالكلوروكين أو الأرتيميسينين، وهو فعال في تثبيط الكلوروكين أو الطفيليات المقاومة للأرتيميسينين. توفر هذه النتائج رؤى مهمة حول حساسية عقار البلازموديوم .Translated Description (French)
Au cours du cycle érythrocytaire de Plasmodium, le glucose est absorbé par les transporteurs de glucose (GLUT) dans les globules rouges (RBC) et fourni aux parasites via le transporteur d'hexose de Plasmodium. Ici, nous démontrons que la voie d'absorption du glucose dans les GR infectés (GRi) peut être détournée par la vitamine C (Vc). Les GLUT transportent préférentiellement la forme oxydée de Vc, qui est ensuite réduite dans le cytosol. Vc, qui devrait alourdir la capacité de réduction intracellulaire, inhibe la croissance de Plasmodium berghei et de Plasmodium falciparum. L'absorption de Vc est considérablement augmentée dans les iRBC, une grande proportion d'entre eux pénétrant dans les parasites. L'augmentation de l'absorption de Vc provoque une accumulation d'espèces réactives de l'oxygène, une réduction de la production d'ATP et une éryptose élevée dans les iRBC et une apoptose chez les parasites. Le niveau de stress oxydatif induit par Vc est significativement plus élevé dans les GRs que dans les GRs non infectés, non observé dans les GRs traités à la chloroquine ou à l'artémisinine, et efficace pour inhiber les parasites résistants à la chloroquine ou à l'artémisinine. Ces résultats fournissent des informations importantes sur la sensibilité aux médicaments de Plasmodium .Translated Description (Spanish)
Durante el ciclo eritrocítico de Plasmodium, la glucosa es absorbida por los transportadores de glucosa (GLUT) en los glóbulos rojos (RBC) y suministrada a los parásitos a través del transportador de hexosa de Plasmodium. Aquí, demostramos que la vía de captación de glucosa en los glóbulos rojos infectados (iRBC) puede ser secuestrada por la vitamina C (Vc). Los GLUT transportan preferentemente la forma oxidada de Vc, que posteriormente se reduce en el citosol. Vc, que se espera que sobrecargue la capacidad reductora intracelular, inhibe el crecimiento de Plasmodium berghei y Plasmodium falciparum. La captación de Vc aumenta drásticamente en los iRBC, y una gran proporción entra en los parásitos. El aumento de la absorción de Vc causa la acumulación de especies reactivas de oxígeno, la reducción de la producción de ATP y la eritroptosis elevada en los iRBC y la apoptosis en los parásitos. El nivel de estrés oxidativo inducido por Vc es significativamente mayor en los iRBC que en los RBC no infectados, no se observa en los iRBC tratados con cloroquina o artemisinina, y es eficaz para inhibir los parásitos resistentes a la cloroquina o la artemisinina. Estos hallazgos proporcionan información importante sobre la sensibilidad a los medicamentos de Plasmodium .Files
pdf.pdf
Files
(5.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e4b161a1963f74d4ca38e3a0268f1ffb
|
5.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يمنع فيتامين ج طفيليات البلازموديوم في مرحلة الدم عن طريق الإجهاد التأكسدي
- Translated title (French)
- La vitamine C inhibe les parasites plasmidiques du sang via le stress oxydatif
- Translated title (Spanish)
- La vitamina C inhibe los parásitos Plasmodium en etapa sanguínea a través del estrés oxidativo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3160679746
- DOI
- 10.3389/fcell.2021.639944
References
- https://openalex.org/W1499052970
- https://openalex.org/W1517698775
- https://openalex.org/W1586796410
- https://openalex.org/W1605944146
- https://openalex.org/W1977178308
- https://openalex.org/W1998278959
- https://openalex.org/W1998509370
- https://openalex.org/W2000112260
- https://openalex.org/W2004803790
- https://openalex.org/W2010756713
- https://openalex.org/W2014878360
- https://openalex.org/W2031168451
- https://openalex.org/W2034572121
- https://openalex.org/W2037314139
- https://openalex.org/W2040716137
- https://openalex.org/W2041639681
- https://openalex.org/W2060687000
- https://openalex.org/W2061237289
- https://openalex.org/W2065016714
- https://openalex.org/W2065351980
- https://openalex.org/W2069713299
- https://openalex.org/W2072939418
- https://openalex.org/W2085999665
- https://openalex.org/W2088888368
- https://openalex.org/W2095081648
- https://openalex.org/W2119115728
- https://openalex.org/W2135514341
- https://openalex.org/W2140968862
- https://openalex.org/W2141467202
- https://openalex.org/W2143977871
- https://openalex.org/W2144542772
- https://openalex.org/W2148045277
- https://openalex.org/W2161677504
- https://openalex.org/W2475817933
- https://openalex.org/W2590422463
- https://openalex.org/W2597494578
- https://openalex.org/W2731543976
- https://openalex.org/W2746373891
- https://openalex.org/W2755862864
- https://openalex.org/W2757422822
- https://openalex.org/W2795168249
- https://openalex.org/W3107783166
- https://openalex.org/W4229872264
- https://openalex.org/W4235765031