Forskare finner att immunsystemproteiner är involverade i allvarliga fall av schistosomiasis

Forskare finner att immunsystemproteiner är involverade i allvarliga fall av schistosomiasis

Nya insikter om de mekanismer som orsakar allvarligare fall av schistosomiasis - en sjukdom som orsakas av parasitmaskar som är näst efter malaria i potentiell skada - har avslöjats av Penn State-forskare.

Studien – som ägde rum på möss och publicerades iPLOS-patogener-Använde en musmodell för att studera hur kroppen reagerar på parasitens ägg, vilket utlöser ett immunsvar när de letar sig in i vävnader och organ.

Forskarna fann att aktivering av NLRP3- och AIM2-inflammasomer - proteiner i immunceller som upptäcker hot och utlöser ett svar - är en nyckelfaktor i allvarliga inflammatoriska svar på dessa ägg.

Även om resultaten är preliminära ger de en bättre förståelse för hur kroppen reagerar på parasiten och kan hjälpa till att identifiera potentiella mål för att utveckla framtida terapier. "

Parisa Kalantari, biträdande professor i immunologi, College of Agricultural Sciences och senior författare till studien

Den stora majoriteten av kända skistosomiasisfall inträffar i Afrika, enligt Världshälsoorganisationen, och människor blir vanligtvis infekterade efter att ha exponerats för vatten som innehåller parasitiska masklarver.

Medan flera arter av blodflukmaskar kan orsaka schistosomiasis, fokuserade den aktuella studien på Schistosoma mansoni. Denna art orsakar tarm- och leverformerna av sjukdomen, vilket resulterar i olika gastrointestinala symtom. Men svårare fall kan också leda till leverfibros, portal hypertoni, gastrointestinala blödningar eller dödsfall.

Eftersom schistosomiasis anses vara en försummad tropisk sjukdom – som beskrivs av National Institutes of Health som sjukdomar som generellt drabbar människor i fattigare områden som historiskt sett inte har fått lika mycket uppmärksamhet som andra sjukdomar – sa Kalantari att det är viktigt att hitta nya behandlingar.

"Drogen praziquantel förblir effektiv mot schistosommaskar men förhindrar inte återinfektion," sa hon. "Och även om flera vaccinkandidater har testats, har ingen visat konsekventa och acceptabelt höga skyddsnivåer. Därför är det viktigt att utveckla nya terapeutiska metoder, särskilt när man står inför höga återinfektionsfrekvenser och hotet om läkemedelsresistens."

För studien stimulerade forskarna först en typ av immunceller som kallas dendritiska celler som kom från möss infekterade med levande schistosomägg. De mätte sedan cytokinerna, eller proteinerna som förhandlar signaler mellan celler, utsöndrade från de dendritiska cellerna, såväl som RNA- och proteinnivåer från specifika gener.

I en andra uppsättning experiment undersökte forskarna möss infekterade med parasiten Schistosoma Mansoni. Sju veckor efter infektion bedömde de inflammatoriska markörer, levergranulomstorlek och viktiga leverimmunceller.

Förutom de inflammasomer som är förknippade med allvarligare sjukdomar, fann forskarna att kaspas-1 och kaspas-8 var avgörande för att aktivera dessa inflammasomer. Dessa enzymer hjälpte också till att aktivera ett annat protein, Gasdermin D, vilket i sin tur underlättar frisättningen av ett pro-inflammatoriskt cytokin. Dessutom fann forskarna att möss med brist på Gasdermin D hade mindre allvarlig sjukdom än kontrollmöss.

Forskarna sa att det för närvarande är okänt vilka komponenter i skistosomen som faktiskt aktiverar NLRP3- och AIM2-inflammasomerna, och framtida forskning kan fokusera på att förstå dessa specifika komponenter.

Madhusoodhanan Suresh Kumar Meena Kumari, forskningsteknolog vid Penn State; Pengyu Liu, en doktorand vid Penn State; Megan Nitchman, en student vid Penn State; Santoshi Chaudhary, doktorand vid Penn State; Kaile Jump, forskningsteknolog vid Penn State; Yoelkys Morales, Tufts University School of Medicine; Emily Miller, Tufts University School of Medicine; Ilana Shecter, Tufts University School of Medicine; och Miguel Staderer, Tufts University School of Medicine, var också medförfattare till denna artikel.

Källor: