Des chercheurs de l'université de l'Utah rapportent que les cristaux d'hémozoïne riches en fer à l'intérieur du parasite du paludisme Plasmodium falciparum se déplacent dans le compartiment digestif du parasite parce que les réactions impliquant le peroxyde d'hydrogène à la surface du cristal génèrent une propulsion chimique. Ces travaux, publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, établissent un lien entre un phénomène observé depuis longtemps et la chimie du peroxyde, et pourraient déboucher sur de nouvelles stratégies en matière de médicaments antipaludiques et sur des idées de dispositifs à micro- et nano-échelle.
Le parasite du paludisme Plasmodium falciparum produit des cristaux d'hémozoïne contenant du fer lorsqu'il détoxifie l'hème libéré lors de la digestion de l'hémoglobine. Les chercheurs ont observé depuis longtemps que ces cristaux se déplacent dans le compartiment digestif du parasite (souvent appelé vacuole alimentaire) lorsque le parasite est vivant et que le mouvement s'arrête lorsque le parasite meurt.
Dans une étude dirigée par Paul A. Sigala, biochimiste à l'université de l'Utah, l'équipe apporte la preuve que le mouvement est induit par une chimie impliquant le peroxyde d'hydrogène (H_2O_2). Les chercheurs ont découvert que l'hémozoïne peut catalyser des réactions avec le peroxyde d'hydrogène et que l'exposition de cristaux d'hémozoïne isolés au peroxyde d'hydrogène les fait bouger, ce qui correspond à un mécanisme de propulsion chimique.
Les chercheurs signalent également que la manipulation de l'environnement du parasite pour réduire la chimie liée au peroxyde peut ralentir le mouvement des cristaux, même lorsque les parasites restent viables. Dans le compte rendu des travaux de l'université de l'Utah, Erica Hastings, chercheuse postdoctorale, a déclaré que la réaction sous-jacente de décomposition du peroxyde est largement utilisée dans les technologies de propulsion, et elle a fait valoir que l'identification d'une chimie spécifique au parasite pourrait ouvrir des pistes pour le développement de médicaments.
L'équipe propose que le fait de maintenir les cristaux en mouvement pourrait aider le parasite à gérer le stress oxydatif en consommant du peroxyde d'hydrogène et pourrait contribuer à prévenir l'agrégation des cristaux, en maintenant une surface réactive pour le traitement de l'hème toxique. Les chercheurs décrivent le phénomène comme un exemple biologique de nanoparticule métallique autopropulsée.
L'étude, intitulée "Chemical propulsion of hemozoin crystal motion in malaria parasites", a été publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) en 2025 (volume 122, numéro 44) et a été rédigée par Hastings et ses collègues. Selon les chercheurs, ces résultats pourraient contribuer à la conception d'approches antipaludiques qui interfèrent avec la chimie de la surface des cristaux et pourraient également fournir des concepts pertinents pour les particules autopropulsées conçues pour des applications telles que l'administration ciblée de médicaments.
