生物科学门户网站
BIO1000.COM

为什么一些寄生虫会持续存在于人类身上

超过10亿人寄生在寄生虫的寄生虫中。对于大多数人来说,这是一个短暂的停留期,免疫系统会在数天或数周内驱逐蠕虫,并且不会留下寄生虫在那里的痕迹。

然而,在一小部分人和其他动物中,蠕虫获得了永久性的口感,并且可以在肠道周围粘多年。这种持续性常常导致营养不良,从而加剧感染的控制,引发难以逃脱的螺旋。

为什么这个小百分比难以驱逐寄生虫的问题已经阻碍了研究人员一段时间。但是,在内布拉斯加大学林肯分校和荷兰皇家海洋研究所开发的一种新的数学模型提供了一个答案,同时强化了一句格言:数量安全。

Clay Cressler,Anieke van Leeuwen及其同事得出的结论是,当大量蠕虫在宿主的肠道中占据一席之地时,他们通常会设法长期留在那里。相比之下,该模型表明,单独的蠕虫 - 或其中的一小部分 - 被免疫系统淹没,并迅速从胃肠道冲洗出来。

内布拉斯加州生物科学助理教授克雷斯勒说:“有些宿主长时间生病。有些宿主真的很快。”“这不是可以用我们以前的理论来解释的。”

该团队的模型可以通过计算多个变量来模拟寄主 - 寄生虫相互作用:寄生虫的数量,食物的可用性,宿主的体重,寄生虫与免疫系统相关的质量。至关重要的是,这也是因为寄生虫可以控制宿主消化食物和产生免疫反应的能力。

作为最近一项研究的一部分,该团队模拟了1,000只老鼠的鞭虫感染,同时改变了感染冒号的蠕虫数量。从这些结果中,研究人员推断出一大群鞭虫可以启动一个自我延续的循环,几乎可以保证寄生虫的存活。

虽然具体细节尚不完全清楚,但先前的研究已经让团队怀疑大量的蠕虫可能释放出一大堆混淆或抑制免疫系统的分子,让寄生虫开始高效地控制宿主的营养。

“寄生虫为增加自己对资源的获取而做的任何东西间接地剥夺了它们的主人,”Cressler说。“寄生虫越多,它们在操纵资源方面就越好,它们操纵的越好,寄生虫生长得越好。然后它们在操纵方面更好。所以你得到这个正反馈循环,允许它们建立慢性感染。“

当中等数量的蠕虫感染宿主时,它们的停留时间变得不那么确定,并且似乎更多地依赖于其他因素:宿主的脂肪储备有多大?它的免疫系统是否已经准备好应对?吃多少钱?

在后一个问题上,该团队发现有证据表明更多的食物增加了长期停留的可能性。

“从历史上看,食物真正只对主人有用,”Cressler说。“直到最近,在过去10年左右的时间里,人们更多地关注饮食对寄生虫的影响。你实际上做的事情是否只是更多地喂养寄生虫?在这种情况下,这就是发生的事情。

“如果(生物)系统经常出现在你可以去任何一个方向的地方,那么我们没有(历史上)关注的其他事物的微小变化可能决定你是走哪种方式。 “

然而,当所有其他因素相同时,模型表明仅寄生虫的数量可以决定它们是否持续存在于宿主中。Cressler说,这是一个潜在的重要进展,因为先前的方法主要将寄生虫持续时间视为固定的独立变量而不是依赖于其他因素的变量。

当团队在模拟中编译每只鼠标的命运时,产生的分布类似于自然界中常见的模式:大多数宿主只有几个寄生虫,少数宿主背负着许多寄生虫。

“我们用于理解免疫寄生虫相互作用的大部分理论都不足以解决这种变异来自何处的问题,”Cressler说。“如果你有这种能力(允许)持续时间长或持续时间短,那么你最终看到的是许多主持人,他们不断受到短期感染并且负担很轻,而且有些主持人会长期持续这样做 - 术语感染并最终导致非常高的负担。

“所以这个假设可能有助于解释寄生虫学中的两个大模式:这种感染持续多久的广泛变异以及每个宿主生病的广泛变化。”

虽然该团队的模型首先需要经受住实验和进一步研究的审查,但Cressler说,它最终可能有助于治疗寄生虫感染或校准慢性病例的预测。在潜在的慢性感染导致营养不良之前这样做 - 并且减少药物的有效性,否则清除寄生虫 - 可能在发展中国家特别有价值。

“如果我们能够(最终)告诉你,'这是你需要测量的东西,以确定是否会有人长期受感染',那么这可能告诉你一些关于你需要治疗或需要治疗的人, “克雷斯勒说。“哪里是风险最高的地区,那里的环境是这样的,人们会为这种慢性感染而不是急性感染做好准备?

“这种持续时间的变化是一种真实的模式,它对人们产生了真正的影响。我们能做的任何事情都有助于理解这些感染如何发挥作用可能会在以后具有治疗价值。我们现在不知道那是什么。但那是目标。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。