Физические и химические «отпечатки пальцев» паразитического червя, получившего название «американский убийца», который заражает сотни миллионов людей во всем мире, впервые был обнаружен исследователями Ноттингемского университета. открытие, которое может обеспечить более эффективное и раннее лечение.
Они сняли подробные видеоролики, воспроизводящие процесс, через который проходит червь, когда он входит в тело и сбрасывает свою кожу или оболочку в процессе, называемом высвобождением оболочки. Это позволило исследователям беспрецедентно подробно изучить поверхность червя и его оболочку с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) и времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов (ToF-SIMS).
Это первый раз, когда физико-химический состав инфекционной стадии N. americanus был изучен так подробно, и результаты дают жизненно важное представление о его чрезвычайно успешном механизме заражения. Исследование - «Физиохимический отпечаток Necator Americanus» - было опубликовано в PLOS Neglected Tropical Diseases.
Анкилостома Necator americanus встречается в тропическом климате и проникает в организм через кожу, обычно при ходьбе босиком. Затем червь сбрасывает собственную кожу, что, как считается, вызывает иммунный ответ. Если не лечить, тяжелые инфекции приводят к анемии, длительному дискомфорту и инвалидности. Эти иммунологические наблюдения вдохновили команду на более подробное изучение химии двух поверхностей.
Понимание жизненного цикла
Работа проводилась Фармацевтической школой Ноттингемского университета под руководством доктора Вирена Чаухана и профессора Дэвида Причарда, работающих с докторами Дэвидом Скарром, Томасом Кристи, докторами Гэри Телфордом и докторами Джонатаном Эйлоттом.
В предшественнике этого исследования, в исследовании, которое должно быть опубликовано отдельно аспирантом Ашей Хассан, профессорами Дэвидом Причардом и Амиром Гаеммагами, было показано, что клетки, борющиеся с инфекцией, тяготеют к оболочке, оставленной червем. создание отвода, чтобы червь мог свободно проникнуть в тело и добраться до кишечника, где он размножается.
Первородный паразит
Черви, изучаемые в этом исследовании, произошли от изолята паразита, привезенного в 2001 году группой профессора Дэвида Причарда из Папуа-Новой Гвинеи, где было показано, насколько эффективен этот червь в своей миссии проникнуть, а затем остаться внутри, тело.
Результаты показали, что при температуре тела (37 °C) червь наиболее активен и способен вырваться из оболочки, имеющей «липкое» сахароподобное покрытие, по сравнению с мигрирующим червем. поверхность червя, которая гораздо более скользкая.
Мышление голубого неба привело к последним результатам
Профессор Причард сказал: «Настоящее исследование возникло из-за некоего голубого неба со стороны команды, которая хотела узнать больше о начальной стадии заражения. Существует много исследований взрослой стадии этого паразитического червя, который найдены в кишечнике, но было проделано сравнительно мало работы, чтобы проследить за червем в начале его пути в тело. Зная подробное понимание его отпечатков пальцев на этом этапе, мы можем придумать методы лечения, чтобы остановить паразита на его пути до того, как он попадает в легкие и кишечник, где наносит вред организму».
Исследовательская группа смогла контролировать процесс выделения червя из оболочки и изучить физическую поверхность и химическую структуру, используя дополнительные аналитические методы АСМ и ToF-SIMS, соответственно.
AFM использует наконечник нанометрового размера, который отскакивает от поверхностей, чтобы получить подробную карту высоты и топографических сил, тогда как ToF-SIMS бомбардирует поверхности ионными атомами, чтобы высвободить фрагменты вторичных молекул. Фрагменты анализируются с помощью масс-спектрометра для определения их химической идентичности.
Д-р Чаухан добавил: «Непосредственное наблюдение за физическими и химическими свойствами этого глобально важного патогена с таким количеством деталей чрезвычайно важно и прокладывает путь к углубленному биологическому исследованию для разработки методов раннего перехвата, таких как вакцины., не только для Necator americanus, но и для других инфекционных организмов».