A 3D view of the host cell compartment in P. falciparum-infected erythrocytes

• Published in: Transfusion clinique et biologique (Paris) 2008-02, Vol.15 (1), p.72-81
• Main Authors: Tilley, L., Hanssen, E.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Anesthesia. Intensive care medicine. Transfusions. Cell therapy and gene therapy; Animals; Biological and medical sciences; Blood. Blood and plasma substitutes. Blood products. Blood cells. Blood typing. Plasmapheresis. Apheresis; Bone marrow, stem cells transplantation. Graft versus host reaction; Electron tomography; Erythrocytes - parasitology; Erythrocytes - ultrastructure; Fissures de Maurer; Green fluorescent protein; Malaria, Falciparum - pathology; Maurer's clefts; Medical sciences; Microscopy, Electron - methods; Plasmodium falciparum; Plasmodium falciparum - ultrastructure; Protein trafficking; Protein Transport; Protozoan Proteins - analysis; Protozoan Proteins - metabolism; Protéine fluorescente verte; Tomographie; Trafic de protéines; Transfusions. Complications. Transfusion reactions. Cell and gene therapy
• ISSN: 1246-7820
• DOI: 10.1016/j.tracli.2008.03.014

The most deadly of the human malaria parasites, Plasmodium falciparum, invades the erythrocytes of its host and initiates a remarkable series of morphological rearrangements within the host cell cytoplasm. The mature erythrocyte is effectively a floating sack of haemoglobin with no endogenous protein synthesis or protein trafficking machinery. In order to colonise and remodel its extracellular space, the parasite generates a series of novel structures that are involved in the export of virulence factors to the surface of the host cell. These include extensions of the parasite's vacuolar membrane, known as the tubulovesicular network, and structures referred to as Maurer's clefts. Maurer's clefts are convoluted collections of distorted discs that are tethered to the red blood cell membrane by structures with stalk-like profiles. Recently electron tomography has enabled visualisation – in three dimensions and at unprecedented resolution – the complexity of the membrane systems within the infected RBC cytoplasm. Le parasite de la malaria le plus meurtrier pour l’homme, Plasmodium falciparum, envahit les globules rouges de son hôte et initie une remarquable série de remaniements morphologiques dans le cytoplasme érythrocytaire. Le globule rouge mature est en réalité un sac flottant remplit d’hémoglobine et dénué de tout système de synthèse et de machinerie de transport protéique. Dans le but de coloniser et de remodeler son espace extracellulaire, le parasite génère une série de nouvelles structures qui sont impliquées dans l’exportation de facteurs de virulence à la surface de la cellule hôte. Il s’agit notamment des prolongations de la membrane de la vacuole parasitophore, connu sous le nom de réseau tubulovésiculaire, et des structures appelées taches ou fissures de Maurer. Ces dernières forment des piles de disques déformés qui sont attachés à la membrane des globules rouges par des structures à profil pédonculaire. Récemment, la tomographie en microscopie électronique a permis la visualisation – en 3D et à une résolution sans précédent – de la complexité des systèmes membranaires à l’intérieur du cytoplasme érythrocytaire.