Новое исследование обнаруживает, что убийца, паразитический анкилостом Necator americanus - по прозвищу «Американский убийца» - может выскользнуть из его кожи, чтобы избежать иммунной системы примерно 700 миллионов инфицированных людей по всему миру. (Червь заработал свой псевдоним, потому что он обычно встречается в почве на юге Соединенных Штатов и большей части Южной Америки.)
Исследователи сняли отснятый материал о том, как молодые анкилостомы теряют свои личиночные оболочки (подобно тому, как насекомое может линять свою кожу) при воздействии условий, имитирующих окружающую среду человеческого тела. Затем, используя передовые методы сканирования, исследователи определили, что эти выброшенные оболочки имеют различную химическую сигнатуру по сравнению с телом червяка и могут использоваться в качестве приманки для отвлечения иммунной системы неосторожных хозяев.
«Мы думаем, что этот конкретный организм способен проникать в тело, скрывать себя в этом плаще или оболочке и в нужный момент изгнать и найти путь к кишечному тракту», - сказал ведущий автор исследования Вирен Чаухан, научный сотрудник Университет Ноттингемской Фармацевтической Школы. «Он делает это, внося эту оболочку в заблуждение. Это хорошая приманка».
Поймать тихого убийцу
N. Americanus процветает в тропических и субтропических почвах по всему миру и обладает способностью извиваться в кожу человека (и некоторых животных), когда босые ноги соприкасаются с загрязненной почвой, согласно исследованию, опубликованному вчера (7 декабря) в журнале PLOS Заброшенные тропические болезни. Войдя в тело хозяина и сбросив его оболочку, червь проходит через кровоток через сердце, в легкие и проходит через желудок, прежде чем в конечном итоге осесть в кишечнике, где он может расти и размножаться без обнаружения в течение 15 лет. ,
Серьезные симптомы инфекции анкилостомы - такие как анемия, усталость, лихорадка, тошнота, рвота и боль в животе, которые могут привести к длительной инвалидности или смерти - имеют тенденцию появляться только после того, как сотни червей заражают одного хозяина. Чаухан и его команда выдвинули гипотезу, что поведение червя в оболочке может удерживать ключ к его способности уклоняться от обнаружения в течение многих лет.
С помощью N. Americanus Образцы, собранные в Папуа-Новой Гвинее и выращенные в лаборатории в Ноттингеме, Англия, исследователи внимательно изучили процесс избавления червя от плаща, который известен как «утечка». Команда использовала технику сканирования, называемую атомно-силовой микроскопией, чтобы создать карту масштаба нанометров, сравнивающую физические особенности оболочки червя с его телом.
«Мы обнаружили, что оболочка имеет высокую текстуру и намного более липкая по сравнению с червячным телом после линьки», - сказал Чаухан. Скорее всего, оболочке легче привлечь внимание организма хозяина. «Это подняло некоторые интересные вопросы», добавил он.
Затем исследователи использовали технику, называемую масс-спектрометрией вторичных ионов во время полета, которая «бомбардировала поверхность» червя молекулами, чтобы удалить первый слой химической поверхности, что позволило исследователям проанализировать его свойства. Они обнаружили, что оболочка содержала ряд «иммунологически активных» молекул, которых не было в теле червя, что позволяет предположить, что оболочка может с большей вероятностью вызывать иммунный ответ человека, пока червь извивается.
Несмотря на то, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять всю биологическую значимость метода червя в оболочке червя, Чаухан сказал, что он сравнивает выводы своей команды с захватом первого «отпечатка пальца» неуловимого убийцы.
«С точки зрения криминалистики, если вы идентифицируете отпечаток преступника, вы смотрите на его поверхность; если вам повезет, вы можете получить химическую подпись», - сказал Чаухан. «Мы определили новые свойства этого патогена, который поражает около 10 процентов населения планеты, и мы надеемся, что это может привести к разработке терапевтических средств или к поиску механизма, с помощью которого эта инфекция может быть остановлена до того, как она попадет в организм». "
Эффективная вакцина против анкилостомы еще не разработана, хотя исследования продолжаются. Чаухан сказал, что он считает, что выводы его команды и их новые методы анализа червя "прокладывают путь вперед" для будущего успеха в этой области.
