Onderzoekers ontdekken dat eiwitten van het immuunsysteem betrokken zijn bij ernstige gevallen van schistosomiasis

Onderzoekers ontdekken dat eiwitten van het immuunsysteem betrokken zijn bij ernstige gevallen van schistosomiasis

Nieuwe inzichten in de mechanismen die ernstigere gevallen van schistosomiasis veroorzaken – een ziekte veroorzaakt door parasitaire wormen die op de tweede plaats komt na malaria wat betreft potentiële schade – zijn onthuld door onderzoekers van Penn State.

De studie – die plaatsvond bij muizen en werd gepubliceerd inPLOS-pathogenen-Een muismodel gebruikt om te bestuderen hoe het lichaam reageert op de eitjes van de parasiet, wat een immuunreactie teweegbrengt wanneer ze hun weg vinden naar weefsels en organen.

De onderzoekers ontdekten dat activering van NLRP3- en AIM2-inflammasomen – eiwitten in immuuncellen die bedreigingen detecteren en een reactie uitlokken – een sleutelfactor is bij ernstige ontstekingsreacties op deze eieren.

Hoewel de resultaten voorlopig zijn, geven ze een beter inzicht in hoe het lichaam reageert op de parasiet en kunnen ze helpen potentiële doelwitten te identificeren voor de ontwikkeling van toekomstige therapieën. “

Parisa Kalantari, assistent-professor immunologie, College of Agricultural Sciences en senior auteur van de studie

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie komt de overgrote meerderheid van de bekende gevallen van schistosomiasis voor in Afrika, en mensen raken meestal besmet nadat ze zijn blootgesteld aan water dat parasitaire wormlarven bevat.

Hoewel verschillende soorten bloedbotwormen schistosomiasis kunnen veroorzaken, concentreerde het huidige onderzoek zich op Schistosoma mansoni. Deze soort veroorzaakt de darm- en levervormen van de ziekte, resulterend in verschillende gastro-intestinale symptomen. Ernstigere gevallen kunnen echter ook leiden tot leverfibrose, portale hypertensie, gastro-intestinale bloedingen of de dood.

Omdat schistosomiasis wordt beschouwd als een verwaarloosde tropische ziekte – door de National Institutes of Health beschreven als ziekten die over het algemeen mensen in armere gebieden treffen en die historisch gezien niet zoveel aandacht hebben gekregen als andere ziekten – zei Kalantari dat het belangrijk is om nieuwe behandelingen te vinden.

“Het medicijn praziquantel blijft effectief tegen schistosoomwormen, maar voorkomt herinfectie niet”, zei ze. "En hoewel er verschillende kandidaat-vaccins zijn getest, heeft geen enkele een consistent en acceptabel hoog beschermingsniveau aangetoond. Daarom is het belangrijk om nieuwe therapeutische benaderingen te ontwikkelen, vooral wanneer we worden geconfronteerd met hoge herinfectiepercentages en de dreiging van resistentie tegen geneesmiddelen."

Voor de studie stimuleerden onderzoekers eerst een type immuuncel, dendritische cellen genaamd, die afkomstig was van muizen die waren geïnfecteerd met levende schistosoom-eieren. Vervolgens maten ze de cytokines, of eiwitten die signalen tussen cellen onderhandelen, uitgescheiden door de dendritische cellen, evenals de RNA- en eiwitniveaus van specifieke genen.

In een tweede reeks experimenten onderzochten de onderzoekers muizen die besmet waren met de Schistosoma Mansoni-parasiet. Zeven weken na infectie beoordeelden ze ontstekingsmarkers, de grootte van het levergranuloom en de belangrijkste immuuncellen van de lever.

Naast de inflammasomen die geassocieerd zijn met ernstigere ziekten, ontdekten de onderzoekers dat caspase-1 en caspase-8 cruciaal waren voor het activeren van deze inflammasomen. Deze enzymen hielpen ook bij het activeren van een ander eiwit, Gasdermin D, dat op zijn beurt de afgifte van een pro-inflammatoir cytokine vergemakkelijkt. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat muizen met een tekort aan Gasdermin D een minder ernstige ziekte hadden dan controlemuizen.

De onderzoekers zeiden dat het momenteel onbekend is welke componenten van het schistosoom de NLRP3- en AIM2-inflammasomen daadwerkelijk activeren, en toekomstig onderzoek kan zich richten op het begrijpen van deze specifieke componenten.

Madhusoodhanan Suresh Kumar Meena Kumari, onderzoekstechnoloog bij Penn State; Pengyu Liu, een afgestudeerde student aan Penn State; Megan Nitchman, een student aan Penn State; Santoshi Chaudhary, afgestudeerde student aan Penn State; Kaile Jump, onderzoekstechnoloog bij Penn State; Yoelkys Morales, Tufts University School of Medicine; Emily Miller, medische faculteit van Tufts University; Ilana Shecter, Tufts University School of Medicine; en Miguel Staderer, Tufts University School of Medicine, waren ook co-auteur van dit artikel.

Bronnen: