Mise au point

The redox status of malaria-infected erythrocytes: an overview with an emphasis on unresolved problems

Les systèmes redox dans l'hématie infectée par les parasites du paludisme : une revue mettant l'accent sur les problèmes non résolu

¹ Department of Biological Chemistry, Institute of Life Sciences, Hebrew University, Jerusalem 91904, Israel.

Abstract

The various mechanisms involved in the redox defence of norma erythrocytes are adequately known. They are herein briefly reviewed, outlining the principal enzymes and metabolic pathways, such as superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and reductase, the hexose monophosphate shunt (HMS) and glutathione synthesis and turnover. The intraerythrocytic malaria parasite is imposing an oxidative stress on its host cell. Malaria-infected cells produce O₂^- , H₂O₂ , enhance lipide peroxidation and activate host cell HMS. This stress is produced during the digestion of host cell hemoglobin by the parasite. Hence, both parasite and host cell must be able to confront this stress. The antioxidant defence systems of the parasite and the response of those systems in the infected host cell are reviewed, underscoring unresolved problems. Nothing is virtually known on the parasite's glutathione metabolism, and on possible interactions between host cell and parasite antioxidant defence systems. The postulate that 1. host cell activated HMS in conjunction with purine salvage can provide purine nucleotides to the parasite, and 2. that glutathione transferase can participate in parasite resistance to antimalarial drugs, are also discussed.

Résumé

Les différents mécanismes impliqués dans les systèmes de défense redox de l'erythrocyte normal sont bien connus. Ils sont ici passés en revue, en soulignant les principaux enzymes et voies métaboliques, tels que la superoxyde dismutase, la catalase, la glutathion peroxydase et réductase,le shunt hexose monophosphate (HMS) ainsi que la synthèse du glutathion et son renouvellement. Le stade intraérythrocytaire du Plasmodium induit, dans la cellule hôte, un stress oxydant, une production de O₂ - et H₂O₂, une augmentation de la peroxydation des lipides et l'activation du HMS. Ce stress est induit au cours de la digestion de l'hémoglobine par le parasite. Ainsi, le parasite aussi bien que la cellule hôte doivent faire face à ce stress. Les systèmes antioxydants de défense du parasite et de la cellule infectée sont répertoriés ici et les problèmes non résolus soulignés. Le métabolisme du glutathion chez le parasite et les éventuelles interactions entre les systèmes de défense antioxydants de la cellule infectée et du parasite sont mal connus. Les postulats selon lesquels 1. l'HMS de la cellule hôte conjointement avec la voie de récupération des purines peut fournir des nucléotidespuriques au parasite et 2. que la glutathion transférasepeut participer à la résistance des parasites aux drogues antimalariques sont discutés).