Jacob Hoover
0 
918
102
Als je ooit wat onbehandeld kraanwater hebt gedronken terwijl je op vakantie was in het buitenland, ben je misschien naar huis teruggekeerd met een onverwacht souvenir: diarree.
In de meeste gevallen is de kans groot dat je een veerkrachtige, watergedragen parasiet de schuld kunt geven Giardia, die verantwoordelijk is voor een van de meest voorkomende gastro-intestinale aandoeningen ter wereld. Giardiasis infecteert naar schatting 2 procent van de mensen in landen met een hoog inkomen en 33 procent van de mensen in ontwikkelingslanden, volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Vervuild water kan zijn weg vinden naar voedsel, meren en zelfs gemeentelijke watervoorzieningen.
Maar ondanks hoe wijdverbreid Giardia is, vragen wetenschappers zich nog steeds af wat de parasiet doet in de darmen van een gastheer. Gedeeltelijk ontstaat die verwarring doordat de symptomen van een infectie sterk kunnen variëren, van ernstige misselijkheid, diarree en uitdroging tot helemaal niets. [10 bizarre ziekten die u buitenshuis kunt krijgen]
Maar in een nieuw artikel dat op 29 januari in het tijdschrift GigaScience is gepubliceerd, hebben onderzoekers van de Norwich Medical School aan de Universiteit van East Anglia (UEA) in Engeland eindelijk een antwoord ontdekt - en het lijkt op microscopisch kleine spionage. Door eiwitten vrij te geven die er net zo uitzien en werken als bepaalde menselijke cellen, Giardia parasieten kunnen heimelijk de darmcellen van een gastheer open splijten en ze open laten - waardoor het maagdarmkanaal van de gastheer mogelijk wordt blootgesteld aan bacteriële voedselwaanzin, schreven de onderzoekers.
"We waren eigenlijk verrast door de eenvoud van het mechanisme", zegt studie auteur Kevin Tyler, een hoofddocent aan de Norwich Medical School..
In hun nieuwe studie analyseerden Tyler en zijn collega's er verschillende Giardia monsters met behulp van een massaspectrometer om de precieze eiwitsamenstelling van de parasiet te identificeren. Van de ongeveer 1600 eiwitten die de onderzoekers zagen, leken twee specifieke families kant-en-klaar om door de lagen beschermend slijm in de menselijke darm te snijden..
Microscopische nabootsingen
De eerste familie van eiwitten die naar de onderzoekers sprong, worden proteasen genoemd, eiwitten die het menselijk lichaam helpen andere eiwitten te verteren, vertelde Tyler. .
"Als je ze echter op een cel legt, eten ze door de celwand heen en veroorzaken ze schade", zei Tyler. 'Dus we wisten dat die waarschijnlijk deel uitmaakten van het verhaal.'
De tweede familie van eiwitten was verrassender. "Er was een grote groep die erg leek op menselijke eiwitten die we tenascins noemen," zei Tyler. "Wij geloven dat dit structurele en functionele nabootsers zijn die onafhankelijk van elkaar in de parasiet zijn geëvolueerd om dezelfde dingen te doen als onze eiwitten."
In het menselijk lichaam werken tenascins als onderdeel van uw cellulaire remodelleringsteam. "Tenascins maken deel uit van onze extracellulaire matrix, die aanwezig is tussen cellen om ze aan elkaar te lijmen en weefsels te maken", zei Tyler.
"De meeste eiwitten in de extracellulaire matrix zijn er om de cellen aan elkaar te binden, maar als je cellen moet verplaatsen en weefsel moet hermodelleren, dan heb je eiwitten nodig die ze kunnen losmaken", zei hij. "Dat is wat tenascins doen: cellen losmaken."
In combinatie met proteasen kunnen deze tenascine-achtige eiwitten een krachtige een-tweetje in de darmcellen van de gastheer pakken. "Met de protease trekken deze parasieten de cellen van de darm uit elkaar om voedingsstoffen van de gastheer te krijgen", zei Tyler, "en met de tenascins zorgen ze ervoor dat de cellen niet meer samenkomen. maakte in wezen deze menselijke eiwitten om de stroom van voedingsstoffen open te houden. "
En als deze metaforische koelkastdeur eenmaal openzwaait, zei Tyler, is het niet te zeggen wat er nog meer zou kunnen komen op zoek naar een mobiele snack. [Tiny & Nasty: afbeeldingen van dingen die ons ziek maken]
Giardiasis: is uw bioom de schuldige?
Omdat Giardia de darm koloniseert, kunnen alle cellen die het doorsnijdt kwetsbaar worden voor een onvoorspelbare zwerm van natuurlijk voorkomende darmbacteriën (ook wel bekend als uw microbioom) die zich mogelijk ook willen voeden met de suikers, lipiden en aminozuren die tussen de cellen sijpelen. Tyler en zijn collega's veronderstelden dat dit bacteriële buffet - niet het Giardia zelf - kan leiden tot de meest ernstige symptomen van Giardia.
"De meeste schade [van Giardia infectie] komt waarschijnlijk van begeleidende bacteriën die in die omgeving kunnen komen en zich kunnen vermenigvuldigen op het voedsel dat vrijkomt tussen de cellulaire verbindingen, "zei Tyler." Omdat mensen andere bacteriën in hun ingewanden hebben dan elkaar, kunnen sommige [mensen] meer bacteriën hebben die een ontstekingsreactie veroorzaken, of ze kunnen een immuunsysteem hebben dat op een meer ontstekingsreactie reageert. Dat is waarschijnlijk het verschil tussen die mensen die ernstige symptomen ervaren en die mensen die dat niet doen. "
De UEA-onderzoekers hopen dat dit verbeterde begrip van Giardia leidt tot effectievere behandelingen, evenals methoden om de gevaarlijkste te onderscheiden Giardia stammen van meer onschadelijke, zei Tyler. En nu het trucje van de parasiet op het gebied van proteïne-nabootsing aan het licht is gekomen, kan het zelfs het gordijn terugtrekken voor andere veelvoorkomende parasieten die soortgelijke infectiestrategieën zouden kunnen exploiteren, zei hij..
"We denken niet Giardia is de enige die gebruik maakt van dit mechanisme, 'zei Tyler.' Het is gewoon de eerste die we hebben opgemerkt. '