Phillip Hopkins
0 
3432
528
Jeśli kiedykolwiek piłeś nieuzdatnioną wodę z kranu podczas pobytu za granicą na wakacjach, być może wróciłeś do domu z nieoczekiwaną pamiątką: biegunką.
W większości przypadków istnieje duża szansa, że można winić odpornego pasożyta przenoszonego przez wodę Giardia, który jest odpowiedzialny za jedną z najczęstszych chorób przewodu pokarmowego na świecie. Według Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Giardiasis infekuje około 2 procent ludzi w krajach o wysokich dochodach i 33 procent ludzi w krajach rozwijających się. Zanieczyszczona woda może przedostać się do żywności, jezior, a nawet miejskich wodociągów.
Jednak pomimo tego, jak powszechna jest lamblioza, naukowcy wciąż zastanawiają się, co pasożyt robi w jelitach żywiciela. Po części to zamieszanie wynika z tego, że objawy infekcji mogą się znacznie różnić, od ciężkich nudności, biegunki i odwodnienia do zera. [10 dziwnych chorób, które można wydostać na zewnątrz]
Ale w nowej pracy opublikowanej 29 stycznia w czasopiśmie GigaScience, naukowcy z Norwich Medical School na University of East Anglia (UEA) w Anglii mogli wreszcie znaleźć odpowiedź - i jest to podobne do mikroskopowego szpiegostwa. Poprzez uwalnianie białek, które wyglądają i działają jak niektóre ludzkie komórki, Giardia pasożyty mogą potajemnie rozszczepiać komórki jelitowe żywiciela i pozostawiać je otwarte - potencjalnie narażając przewód pokarmowy żywiciela na szał bakteryjny, napisali naukowcy.
„W rzeczywistości byliśmy zaskoczeni prostotą mechanizmu” - powiedział autor badania Kevin Tyler, starszy wykładowca w Norwich Medical School.
W swoim nowym badaniu Tyler i jego koledzy przeanalizowali kilka Giardia próbki za pomocą spektrometru mas w celu określenia dokładnego składu białek pasożyta. Spośród około 1600 białek, które widzieli naukowcy, dwie konkretne rodziny wydawały się gotowe do przecięcia warstw ochronnego śluzu w ludzkim jelicie..
Mikroskopijna mimika
Tyler powiedział, że pierwsza rodzina białek, które wyskoczyły do naukowców, to proteazy, białka pomagające organizmowi ludzkiemu trawić inne białka. .
„Jeśli jednak umieścisz je w celi, przejdą przez wyściółkę komórki i spowodują uszkodzenia” - powiedział Tyler. „Więc wiedzieliśmy, że to prawdopodobnie część historii”.
Bardziej zaskakująca była druga rodzina białek. „Była duża grupa, która wyglądała bardzo podobnie do ludzkich białek, które nazywamy tenascynami” - powiedział Tyler. „Uważamy, że są to strukturalne i funkcjonalne imitacje, które ewoluowały niezależnie u pasożyta, aby robić te same rzeczy, co nasze białka”.
W ludzkim ciele tenascyny działają jako część ekipy przebudowującej komórki. „Tenascyny są częścią naszej macierzy zewnątrzkomórkowej, która jest obecna między komórkami, sklejając je ze sobą i tworząc tkanki” - powiedział Tyler.
„Większość białek w macierzy zewnątrzkomórkowej ma na celu związanie komórek ze sobą, ale kiedy trzeba poruszać komórkami i przebudowywać tkanki, potrzebne są białka, które mogą je odklejać” - powiedział. „To właśnie robią tenasciny: odklejają komórki”.
W połączeniu z proteazami te przypominające tenascyny białka mogą wbić potężne jedno-dwa uderzenie w komórki jelitowe gospodarza. „Dzięki proteazie te pasożyty odrywają komórki jelita w celu uzyskania składników odżywczych od żywiciela” - powiedział Tyler - „i razem z tenascinsami powstrzymują komórki przed powrotem do siebie. zasadniczo stworzył te ludzkie białka, aby utrzymać swobodny przepływ składników odżywczych ”.
Tyler powiedział, że kiedy te metaforyczne drzwi lodówki się otworzą, nie wiadomo, co jeszcze może przyjść, szukając komórkowej przekąski. [Tiny & Nasty: obrazy rzeczy, które sprawiają, że jesteśmy chorzy]
Giardiasis: czy twój biom jest winny?
Ponieważ Giardia kolonizuje jelita, wszelkie komórki, które rozcina, mogą stać się podatne na nieprzewidywalny rój naturalnie występujących bakterii jelitowych (zwanych inaczej mikrobiomem), które mogą również chcieć odżywiać się cukrami, lipidami i aminokwasami wyciekającymi między komórkami. Tyler i jego koledzy postawili hipotezę, że ten bufet bakteryjny - a nie Giardia sama w sobie - może prowadzić do najpoważniejszych objawów lambliozy.
„Większość uszkodzeń [z Giardia infekcja] prawdopodobnie pochodzi z towarzyszących bakterii, które mogą dostać się do tego środowiska i zacząć namnażać się na produktach spożywczych uwalnianych między połączeniami komórkowymi ”- powiedział Tyler.„ Ponieważ ludzie mają różne bakterie w jelitach niż inni, niektórzy [ludzie] mogą mają więcej bakterii wywołujących reakcję zapalną lub mogą mieć układ odpornościowy, który reaguje w sposób bardziej zapalny. To prawdopodobnie jest różnica między ludźmi, którzy doświadczają poważnych objawów, a tymi, którzy ich nie mają ”.
Naukowcy z UEA mają nadzieję, że to lepsze zrozumienie Giardia prowadzi do skuteczniejszych metod leczenia, a także metod różnicowania tych najbardziej niebezpiecznych Giardia - szczepy od bardziej nieszkodliwych - powiedział Tyler. A teraz, gdy odkryto sztuczkę pasożyta naśladującego białka, może nawet odsunąć kurtynę od innych pospolitych pasożytów, które mogą wykorzystywać podobne strategie infekcji, powiedział..
„Nie myślimy Giardia jest sam w używaniu tego mechanizmu - powiedział Tyler. - To po prostu pierwszy, jaki zauważyliśmy.