Dieser Parasit benutzt deine eigenen Darm-Bakterien gegen dich

Wenn Sie während Ihres Urlaubs im Ausland noch etwas unbehandeltes Leitungswasser getrunken haben, könnten Sie mit einem unerwarteten Mitbringsel nach Hause zurückgekehrt sein: Durchfall.

In den meisten Fällen gibt es eine gute Chance, dass Sie einen widerstandsfähigen, wassergetragenen Parasiten beschuldigen können Giardia, die für eine der häufigsten Magen-Darm-Erkrankungen in der Welt verantwortlich ist. Giardiasis infiziert schätzungsweise 2 Prozent der Menschen in Ländern mit hohem Einkommen und 33 Prozent der Menschen in Entwicklungsländern, nach den Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC). Kontaminiertes Wasser kann seinen Weg in Lebensmittel, Seen und sogar kommunale Wasserversorgung finden.

Aber trotz der weit verbreiteten Giardiasis rätseln Wissenschaftler immer noch darüber, was der Parasit im Darm eines Wirts tut. Zum Teil entsteht diese Verwirrung, weil die Symptome einer Infektion stark variieren können, von schwerer Übelkeit, Durchfall und Dehydrierung bis zu gar nichts. [10 Bizarre Krankheiten, die du draußen bekommen kannst]

Aber in einer neuen Zeitung, die am 29. Januar in der Zeitschrift GigaScience veröffentlicht wurde, haben Forscher von der Norwich Medical School an der Universität von East Anglia (UEA) in England endlich eine Antwort gefunden - und sie ähnelt der mikroskopischen Spionage. Durch die Freisetzung von Proteinen, die genau wie bestimmte menschliche Zellen aussehen und wirken, Giardia Parasiten können verstohlen die Darmzellen eines Wirts aufspalten und sie offen lassen - was möglicherweise den Magen-Darm-Trakt des Wirts einem bakteriellen Fressrausch aussetzt, schreiben die Forscher.

"Wir waren wirklich überrascht von der Einfachheit des Mechanismus", sagte Studienautor Kevin Tyler, Dozent an der Norwich Medical School.

In ihrer neuen Studie analysierten Tyler und seine Kollegen mehrere Giardia Proben, die ein Massenspektrometer verwenden, um die genaue Proteinzusammensetzung des Parasiten zu identifizieren. Von den rund 1.600 Proteinen, die die Forscher sahen, schienen zwei bestimmte Familien fertig zu sein, um die schützenden Schleimschichten im menschlichen Darm zu durchtrennen.

Mikroskopische Nachahmer

Die erste Familie von Proteinen, die den Forschern ausgehändigt wurde, nennt man Proteasen, Proteine, die dem menschlichen Körper helfen, andere Proteine ‚Äč‚Äčzu verdauen, so Tyler gegenüber Live Science.

"Wenn du sie jedoch in eine Zelle legst, essen sie durch das Zellfutter und verursachen Schaden", sagte Tyler. "Also, wir wussten, dass das wahrscheinlich Teil der Geschichte war."

Die zweite Proteinfamilie war überraschender. "Es gab eine große Gruppe, die den menschlichen Proteinen, die wir Tenasken nannten, sehr ähnlich sah", sagte Tyler. "Wir glauben, dass dies strukturelle und funktionelle Nachahmer sind, die sich unabhängig voneinander im Parasiten entwickelt haben, um die gleichen Dinge zu tun, die unsere Proteine ‚Äč‚Äčtun."

Im menschlichen Körper arbeiten Tenasken als Teil Ihrer zellulären Umbau-Crew. "Tenascins sind Teil unserer extrazellulären Matrix, die zwischen den Zellen vorhanden ist, um sie zusammenzukleben und Gewebe zu bilden", sagte Tyler.

"Die meisten Proteine ‚Äč‚Äčin der extrazellulären Matrix sind da, um die Zellen miteinander zu verbinden, aber wenn Sie Zellen umherbewegen und Gewebe umgestalten müssen, dann brauchen Sie Proteine, die sie ablösen können", sagte er. "Tenasken tun das: Zellen ablösen."

In Kombination mit Proteasen könnten diese Tenascin-ähnlichen Proteine ‚Äč‚Äčden Darmzellen des Wirts einen kräftigen Doppelschlag verpassen. "Mit der Protease ziehen diese Parasiten die Zellen des Darms auseinander, um Nährstoffe vom Wirt zu bekommen", sagte Tyler, "und mit den Tenasken halten sie die Zellen davon ab, wieder zusammen zu kommen. Also haben sie im Wesentlichen diese menschlichen Proteine ‚Äč‚Äčgemacht, um den Fluss von Nährstoffen offen zu halten. "

Und sobald diese metaphorische Kühlschranktür aufschwingt, sagte Tyler, es sei nicht zu sagen, was sonst noch nach einem zellulären Snack käme. [Tiny & Nasty: Bilder von Dingen, die uns krank machen]

Giardiasis: Ist dein Biome schuld?

weil Giardia Besiedelt den Darm, können alle offenen Zellen anfällig für einen unvorhersehbaren Schwarm von natürlich vorkommenden Darmbakterien (auch bekannt als Ihr Mikrobiom) sein, die sich auch von den zwischen den Zellen austretenden Zuckern, Lipiden und Aminosäuren ernähren möchten. Tyler und seine Kollegen stellten die Hypothese auf, dass dieses Bakterienbuffet - nicht das Giardia selbst - kann zu den schwersten Symptomen der Giardiasis führen.

"Die Mehrheit des Schadens [von Giardia Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...0/index.html [...] kommt wahrscheinlich von Begleitbakterien, die in diese Umgebung gelangen und sich auf den zwischen den Zellverbindungsstellen freigesetzten Nahrungsmitteln vermehren können ", sagte Tyler." Weil Menschen unterschiedliche Bakterien in ihrem Darm haben, können es doch einige [Menschen] haben mehr Bakterien, die eine entzündliche Reaktion verursachen, oder sie haben ein Immunsystem, das auf eine entzündlichere Weise reagiert. Das ist wahrscheinlich der Unterschied zwischen denjenigen, die schwere Symptome haben, und denen, die das nicht tun. "

Die UEA - Forscher hoffen, dass dieses erweiterte Verständnis von Giardia führt zu wirksameren Behandlungen, sowie Methoden zur Unterscheidung der gefährlichsten Giardia Stämme von harmloseren, sagte Tyler. Und jetzt, da der Protein-Nachahmungstrick des Parasiten herausgestellt worden ist, kann es sogar den Vorhang auf andere allgemeine Parasiten zurückziehen, die ähnliche Infektionsstrategien ausnutzen könnten, sagte er.

"Wir denken nicht Giardia ist allein dabei, diesen Mechanismus zu nutzen ", sagte Tyler." Es ist einfach der erste, den wir bemerkt haben. "

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