A bélben lévő férgek megakadályozzák, hogy az egerek kövérek legyenek a magas zsírtartalmú ételekben

A bélparaziták megváltoztatták azt is, hogy az étel hogyan befolyásolja a gazdájuk immunrendszerét

Ez a kerek féreg, Heligmosomoides polygyrus, egy faegér béléből került elő. Új kutatások azt mutatják, hogy az ilyen parazitákkal való fertőzés megakadályozhatja az állatok hízását, még akkor is, ha hizlaló ételeket fogyasztanak.

Naldo-Crocoduck/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Ossza meg ezt:

Facebook
Twitter
Reddit
Google Tanterem
Email
Nyomtatás

2018. június 13, 5:45

Amikor az ember mezítláb jár a szabadban, tudta nélkül a lába nagyon apró férgekkel találkozik. Titokban egy vagy több parazita mászik a bőrére - majd azon keresztül. Belépve ezek a horogférgek addig mozognak, amíg áldozatuk bélébe kerülnek. Ragadnak gazdájuk belére, és onnan lakomáznak a vérén.

Ez nem egy horrorfilm forgatókönyve. Nagyjából minden negyedik emberrel ez történt már a Földön. Ez körülbelül 1,9 milliárd ember. De egy rágcsálókon végzett új tanulmány azt sugallja, hogy ezeknek a horogférgeknek a befogadásának lehetnek hátrányai: súlykontroll és egészségesebb immunrendszer.

Oktatók és szülők, iratkozzon fel a csalólapra

Heti frissítések, amelyek segítenek a Science News for Student tanulási környezetben történő felhasználásában

Ne becsüljük le azt a tényt, hogy a horogférgek nyomorúságot hozhatnak. Megeszik házigazdáik vérének egy részét, így alacsonyabb a vasszintjük. Ez megnehezítheti a véráram normális oxigénterhelését a testen keresztül, ezt az állapotot vérszegénységnek (Uh-NEE-mee-uh) nevezik. A férgek fájdalmas kiütéseket is okozhatnak, és megzavarhatják a gyermek növekedését és fejlődését. Kevés orvos írná fel valaha a férgeket betegeiknek. De az új adatok rámutatnak arra, hogy az emlősök hogyan fejlődhettek néhány gyakori, csúnya fertőzés kezelésében - sőt, befogadásában. Az embereknek pedig hosszú ideje foglalkoznak a horogférgekkel. Még az ókori múmiák is megmutatják a fertőzés jeleit.

Az elmúlt évszázad során azonban a fejfűfertőzések ritkák lettek a fejlett országokban, például az Egyesült Államokban.

Azokban az országokban, amelyek nem annyira iparosodtak, „rengeteg fertőző betegség van, beleértve a féregfertőzéseket is” - jegyzi meg Haining Shi. Gyermekek betegségeit tanulmányozza a bostoni Harvard Medical School-ban (Massachusetts). Az ilyen országokban élő embereknél bizonyos krónikus (hosszú távú) betegségek aránya alacsonyabb, mint az ipari nemzeteknél. Ez arra késztette Shi csapatát, hogy teszteljen egy ötletet: A paraziták segítenek megelőzni néhány súlyos, krónikus betegséget?

Magyarázó: Minden a kalóriáról

A csoport úgy döntött, hogy az elhízásra koncentrál. Az amerikai felnőttek egyharmada elhízott. Szinte minden hatodik gyermek túlsúlyos vagy elhízott. A túl sok testzsír sok más súlyos egészségügyi problémához vezethet, beleértve a szívbetegségeket és a 2-es típusú cukorbetegséget.

Az elhízás abból adódik, hogy több energiát fogyasztanak táplálék formájában, mint amennyit a test felhasznál. De nem minden test használja az energiát azonos hatékonysággal. Shi csapata pedig most megmutatja, hogy a parazita férgek megváltoztatják, hogy a test mennyire hatékonyan használja fel az energiát - legalábbis egereknél.

Hogyan tudták meg ezt

A kutatók az egereket választották modellként arra, hogy mi várható az emberekben. Az emberekhez hasonlóan a magas zsírtartalmú ételeket fogyasztó egerek is szoktak hízni. Ezek az állatok parazita férgeket is befogadhatnak. Az a parazita, akivel Shi együtt dolgozni választott, a Heligmosomoides polygyrus (Heh-LIG-moh-soh-MOY-ih-dees Pah-lee-GY-rus), nem horogféreg. És nem az emberekben él. De a horogférgek egyfajta fonálférgek (NEE-muh-varangy). Ez a féreg pedig egy fonálféreg, hasonló az embereket megfertőző horogférgekhez.

A tudósok négy csoportra osztották az egereket. Két csoportot normál étrendben tápláltak. A többiek zsíros chow-t ettek. A kutatók a két diéta mindegyikében egy egércsoportot fertőztek fonálféreg-lárvákkal. Ezután Shi csoportja 105 napig mérte az állatok növekedését.

A magas zsírtartalmú ételt fogyasztó nem fertőzött egerek mérete majdnem megduplázódott. De csak ők tették ezt. A rendszeres táplálékon lévő összes állat normál ütemben nőtt. Így tettek a féregfertőzött egerek is, amelyek a magas zsírtartalmú ételt fogyasztották.

Ha a fogyás azért történt, mert a fertőzött egerek vérveszteséget szenvedtek a férgektől, akkor a normál étrendben lévők miért nem fogyottak le a nem fertőzött egerekhez képest? Shi csoportja azt mutatta, hogy a válasz kissé bonyolult volt. A férgek megváltoztatták, hogy a fertőzött egerek hogyan dolgozták fel a magas zsírtartalmú ételeket.

Amikor a meg nem fertőzött egerek elhíztak, vércukorszintjük emelkedett. Így történt a zsírtartalmú anyagok, például a koleszterin (Koh-LES-tur-awl) és a trigliceridek (Try-GLIH-sur-eydz) vérszintje is. Még a májuk is zsírosabb lett. És ez még nem volt minden. Különböző zsírral kapcsolatos gének váltak be ezekben az állatokban.

Egyetlen normál étrendet fogyasztó egér sem mutatott ilyen változásokat. A féregfertőzött egerek sem fogyasztottak magas zsírtartalmú ételt.

A férgek még azt is befolyásolták, hogy milyen típusú zsírt tároltak. Az egerekhez hasonlóan az egereknek két típusa van. A fehér zsír energiatartalmú típus, amely valamilyen jövőbeni időpontban elégethető. Gondoljon arra, mint a test kamráiban tárolt üzemanyagra. A barna zsír egy speciális molekulával dúsított, amely elválasztó fehérje. Ez a fehérje bekapcsolja a test energiaégető gépezetét.

Az elhízott egerek többnyire fehér zsírral rendelkeztek. A magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó férges rágcsálóknak bónusz barna zsírjuk volt.

Shi most arról számol be: „Megállapítottuk, hogy a féreg jótékony hatással van” - főleg zsíros étrendet fogyasztó egereknél. Csapata online eredményeit március 15-én tette közzé a Scientific Reports-ban.

Mi állt e változások hátterében?

Hogyan változtathatják meg a férgek a vért, a májat, a génaktivitást és a barna zsírtartalmat? Shi most azt gyanítja, hogy az immunrendszer sejtjei hajtották ezeket a változásokat.

Más vizsgálatok kimutatták, hogy a parazita férgek több specifikus sejtre is képesek hatni. Shi az immunsejtek egyik típusát tesztelte makrofágként (MAK-roh-fayj).

Ezek nagy cellák. Vírusokat és baktériumokat - baktériumokat - fogyasztanak, amelyek megbetegíthetik az embert. Gyulladást is kiválthatnak. Lehet, hogy a saját testében egyfajta gyulladást észlelt. Amikor a vágás vagy a kaparás megfertőződik, piros, duzzadt és forró lesz. Ez a gyulladás az immunrendszer egyik módja a fertőzések elleni küzdelemben. De a krónikus (hosszú távú) gyulladás nem egészséges. Az elhízott állatoknál és embereknél alacsony fokú, hosszú távú gyulladás figyelhető meg.

Az állatok elhíznak, mivel több fehér zsírt termelnek. Ez a zsír összegyűjti a makrofágokat. Különböző típusok léteznek. Az M1 típus kiváltja a gyulladást. Az M2 makrofágok leállítják a gyulladást. A férgek nélküli kövér egerekben több M1 makrofág volt. A férges egerekben több volt az M2 típus.

A kutatók úgy gondolták, hogy az M2 makrofág lehet a kulcsa annak, hogy a féregfertőzések hogyan változtatták meg az egereket. Ennek tesztelésére makrofágokat vittek át a férgekkel és a férgekkel nem fertőzött, elhízott egerekbe.

Ezek a kövér egerek makrofágokat kapnak férgek nélküli egerektől, folyamatosan nagy súlyt híznak. De azok, akik makrofágokat kaptak féregfertőzött egerekből, kevesebbet nyertek. Egészségesebb vércukor-, zsír- és koleszterinszintjük is volt. Még több leválasztó fehérje is volt a zsírjukban, így barnább lett.

Shi csapata most arra a következtetésre jutott, hogy a férgek befogadása megváltoztatta az egerek zsírtartalmú étrendjének feldolgozását pusztán a makrofágok megváltoztatásával.

A kutatók korábban kimutatták, hogy a parazita férgek befolyásolják, hogy mely mikrobák élnek az egér belében (a mikrobák az összes emlős bélében élnek). Más kutatók azt találták, hogy a férgek megvédik az egereket a hibás immunrendszer által okozott különböző betegségektől. Marc Hübner egyike ezeknek a tudósoknak.

Hübner azt vizsgálja, hogy a paraziták hogyan befolyásolják a cukorbetegséget. A németországi Bonnban található Orvosi Mikrobiológiai Intézetben dolgozik. A Harvard-csapat tanulmánya megerősíti, amit a tudósok sejtettek arról, hogy a férgek hogyan változtatják meg az egereket - mondja. Hozzáteszi, hogy az ilyen vizsgálatok folyamán „ez egy nagyon jó [egy]”.

Shi arra figyelmeztet, hogy a történetnek mindig két oldala van. Jó, hogy a férgek csökkenthetik a krónikus gyulladást. De mi történik, ha valaki parazitában szenvedő betegséget is okozó csírával találkozik? Shi gyanítja, hogy immunrendszerük nem lesz képes túl jól küzdeni az új fertőzés ellen. A parazita férgek ezért veszélyeztethetik a többi gyakori fertőzést. Szerinte ez nagy problémát jelent a férgekkel küzdő gyermekek számára.

"Az embereknél még mindig van némi munkánk" - mondja Shi. „Látjuk, hogy a féreg valóban fontos és hasznos. De a valóságban ... senki sem fog élő férget venni. Reméli, hogy többet megtudhat arról, hogy a férgek hogyan változtatják meg az immunrendszert. Ezután a tudósok képesek lesznek kitalálni, hogyan kell bánni az emberekkel úgy, hogy részesüljenek ezekben az előnyökben anélkül, hogy meg kellene fertőződniük a férgekkel.

Hatalmas szavak

anémia Olyan betegség, amelyet a vörösvértestek elégtelensége okoz. Ez csökkenti a test azon képességét, hogy oxigént hatékonyan szállítson az összes szövetbe.

baktériumok (egyes szám: baktérium) Egysejtű szervezetek. Ezek a Föld szinte mindenhol laknak, a tenger fenekétől egészen más élő szervezetek (például növények és állatok) belsejéig.

vércukor A test a glükózt, egyfajta egyszerű cukrot keringteti a vérben a test szöveteibe, ahol üzemanyagként használják. A test ezt az egyszerű cukrot kivonja a cukrok és keményítők bomlásából. Egyes betegségek, nevezetesen a cukorbetegség, lehetővé tehetik ennek a cukornak az egészségtelen koncentrációját a vérben.

barna zsír A raktározott zsír egy olyan típusa, amelyet a test eléget, amikor erős igényt érez a test felmelegedésére (hideg környezetben való tartózkodása miatt). Nevét a zsír tényleges színéről veszi, amely nem világos színű, mint a gyakoribb „fehér” testzsír. A felesleges kalóriák tárolását, mivel ezt a fajta zsírt, és a test későbbi felhasználását az idegrendszer ellenőrzi.

kalória Az az energiamennyiség, amely szükséges 1 gramm víz hőmérsékletének 1 Celsius-fokkal történő emeléséhez. Jellemzően valamilyen meghatározott mennyiségű élelmiszer energiatartalmának mérésére szolgál.

sejt A szervezet legkisebb szerkezeti és funkcionális egysége. Jellemzően túl kicsi ahhoz, hogy szabad szemmel lássa, membránnal vagy fallal körülvett vizes folyadékból áll.

koleszterin Az állatok zsíros anyaga, amely a sejtfalak részét képezi. Gerinces állatoknál a vérben kis erekben, lipoproteinekként ismert. A túlzott vérszint jelezheti az erek és a szív kockázatát.

krónikus Hosszú ideig fennálló állapot, például betegség (vagy annak tünetei, beleértve a fájdalmat is).

fejlődés (a biológiában) Egy szervezet növekedése a fogantatástól a felnőttkorig, gyakran változik a kémia, a méret és néha az alakja is. (a közgazdaságtanban és a társadalomtudományokban) A föld természetes állapotából egy másikba történő átalakítása, hogy az felhasználható legyen lakhatásra, mezőgazdaságra vagy erőforrás-fejlesztésre.

cukorbetegség Olyan betegség, ahol a szervezet vagy túl keveset termel az inzulin hormonból (az úgynevezett 1. típusú betegség), vagy figyelmen kívül hagyja a túl sok inzulin jelenlétét, ha jelen van (2. típusú cukorbetegségként ismert).

diéta Az állatok által elfogyasztott élelmiszerek és folyadékok a növekedéshez és az egészség megőrzéséhez szükséges táplálék biztosításához. (ige) Különleges táplálék-beviteli terv elfogadása a testsúly szabályozása céljából.

zsír A növényekben és az állati testekben előforduló természetes olajos vagy zsíros anyag, különösen, ha rétegként kerül a bőr alá vagy bizonyos szervek köré. A zsír elsődleges szerepe energiatartalék. A zsír szintén létfontosságú tápanyag, bár káros lehet, ha túlzott mennyiségben fogyasztják.

üzemanyag Bármely olyan anyag, amely egy szabályozott kémiai vagy nukleáris reakció során energiát szabadít fel. A fosszilis tüzelőanyagok (szén, földgáz és kőolaj) olyan általános típusok, amelyek energiájukat felszabadítják kémiai reakciók révén, amelyek melegítés közben mennek végbe (általában égésig).

gén (adj. genetikai) A DNS egy olyan szegmense, amely kódolja vagy utasításokat tart a sejt fehérje termeléséhez. Az utódok öröklik a géneket szüleiktől. A gének befolyásolják egy szervezet megjelenését és viselkedését.

csíra Bármely egysejtű mikroorganizmus, például baktérium vagy gombafaj, vagy vírusrészecske. Néhány csíra betegséget okoz. Mások elősegíthetik a bonyolultabb szervezetek, köztük a madarak és az emlősök egészségét. A legtöbb csíra egészségi hatása azonban ismeretlen.

belek Informális kifejezés a gyomor-bél traktusra, különösen a belekre.

horogféreg Vérszívó fonálféreg (kis féreg), amely emberek és más állatok belében él. Horogszerű szájrészekkel a bél falához kapcsolódik. Ez a parazita kilyukasztja az ott lévő ereket, hogy elérje a keresett vért.

házigazda (a biológiában és az orvostudományban) Az a szervezet (vagy környezet), amelyben valamilyen más dolog lakozik. Az emberek ideiglenesen befogadók lehetnek az ételmérgező baktériumok vagy más fertőző ágensek számára.

immunrendszer (kiegészítés) A mentelmi joghoz kapcsolódik. (v.) Képes megakadályozni egy adott fertőzést. Alternatív megoldásként ez a kifejezés használható arra, hogy egy organizmusnak nincs hatása egy adott méregnek vagy folyamatnak való kitettségből. Általánosabban fogalmazva, a kifejezés azt jelezheti, hogy valamit nem árthat egy adott gyógyszer, betegség vagy vegyszer.

immunrendszer A sejtek összegyűjtése és azok válaszai, amelyek segítik a testet a fertőzések leküzdésében, és idegen anyagokkal foglalkoznak, amelyek allergiát válthatnak ki.

megfertőzni Egy betegség terjedése egyik organizmusról a másikra. Ez általában magában foglalja valamilyen betegségeket okozó csíra vagy parazita bevitelét az egyénbe.

fertőzés Olyan betegség, amely egyik organizmusról a másikra terjedhet. Általában valamilyen csíra okozza.

gyulladás (adj. gyulladásos) A test válasza a sejt sérülésére és elhízásra; gyakran duzzanattal, bőrpírral, hővel és fájdalommal jár. Ez számos betegség, különösen a szívbetegség és a cukorbetegség kialakulásáért és súlyosbodásáért felelős alapjellemző.

Vas Fémes elem, amely gyakori az ásványi anyagokban a Föld kérgében és forró magjában. Ez a fém megtalálható a kozmikus porban és számos meteoritban is.

lárvák (többes szám: lárvák) A rovar éretlen életszakasza, amelynek felnőttként gyakran kifejezetten eltérő formája van. (Néha a halak, a békák és más állatok fejlődésének ilyen szakaszát írják le.)

máj Az állatok testének gerinces szerve, amely számos fontos funkciót lát el. Tárolja a zsírt és a cukrot energiaként, lebontja a káros anyagokat a szervezet által történő kiválasztás céljából, és szétválasztja az epét, egy zöldes folyadékot a bélbe, ahol segíti a zsírok emésztését és a savak semlegesítését.

makrofág Az immunrendszer által küldött fehérvérsejtek egy típusa. A test házmestereihez hasonlóan baktériumokat, hulladékokat és törmelékeket zabálnak ártalmatlanítás céljából. Ezek a sejtek más immunsejteket is stimulálnak azáltal, hogy a betolakodók apró bitjeinek teszik ki őket.

emlős Melegvérű állat, amelyet megkülönböztet a szőr vagy a szőr birtoklása, a nőstény szekréciója a fiatalok táplálásához és (jellemzően) az élő fiatalok szülés.

mikroba A mikroorganizmus rövidítése. Olyan élőlény, amely túl kicsi ahhoz, hogy szabad szemmel lássa, beleértve a baktériumokat, egyes gombákat és sok más szervezetet, például az amőbákat. A legtöbb egyetlen cellából áll.

mikrobiológia A mikrobák, elsősorban baktériumok, gombák és vírusok vizsgálata. A mikrobákat és az általuk okozott fertőzéseket, illetve a környezetükkel való kölcsönhatás módját kutató tudósokat mikrobiológusoknak nevezik.

modell Egy valós esemény szimulációja (általában számítógép segítségével), amelyet egy vagy több valószínű eredmény előrejelzésére fejlesztettek ki. Vagy olyan egyén, amelynek célja annak bemutatása, hogy valami működne, vagy másokra nézne.

molekula Elektromosan semleges atomcsoport, amely a lehető legkisebb mennyiségű vegyi anyagot képviseli. A molekulák egyetlen típusú vagy különböző típusú atomokból készülhetnek. Például a levegőben lévő oxigén két oxigénatomból (O2), de a víz két hidrogénatomból és egy oxigénatomból (H2O).

fonálféreg A gömbféreg egy olyan típusa, általában a talajban található, amely élősködőként más lényekben is élhet. Általában meglehetősen kicsi, szem, fül és orr nélkül. Az alkalmi fajok azonban akár egy méter hosszúra is megnőhetnek.

elhízottság (adj. elhízott) Rendkívüli túlsúly. Az elhízás számos egészségügyi problémával jár, beleértve a 2-es típusú cukorbetegséget és a magas vérnyomást.

túlsúly Olyan orvosi állapot, amikor a test túl sok testzsírt halmozott fel. Az emberek nem számítanak túlsúlyosnak, ha súlyuk meghaladja az életkorukhoz és magasságukhoz képest normális súlyt, de ez a többlet súlya csontból vagy izomból származik.

oxigén A Föld légkörének mintegy 21 százalékát kitevő gáz. Minden állatnak és sok mikroorganizmusnak oxigénre van szüksége a növekedés (és az anyagcsere) elősegítéséhez.

élősködő Egy olyan szervezet, amely más fajokból származik előnyökben, úgynevezett gazdaszervezetekben, de nem nyújt előnyöket ennek a gazdának. A paraziták klasszikus példái közé tartoznak a kullancsok, bolhák és galandférgek.

fehérje Egy vagy több hosszú aminosavláncból álló vegyület. A fehérjék minden élő szervezet nélkülözhetetlen részét képezik. Ezek alkotják az élő sejtek, izom és szövet alapját; a sejtek belsejében is végzik a munkát. Az ismertebb, önálló fehérjék közé tartozik a hemoglobin (vérben) és az antitestek (a vérben is), amelyek megkísérlik a fertőzések leküzdését. A gyógyszerek gyakran úgy működnek, hogy a fehérjékhez kötődnek.

rágcsáló A Rodentia rendű emlős, egy csoport, amely egereket, patkányokat, mókusokat, tengerimalacokat, hörcsögöket és sertéshúst tartalmaz.

triglicerid Számos állati zsír és olaj fő összetevője. A magas trigliceridszint a vérben veszélyeztetheti az embert a szívbetegséggel vagy agyvérzéssel.