David Artis: Ne félj féregtől

Ahogy az ipari világban növekszik a gyulladásos betegségek és az ételallergia előfordulása, David Artis kíváncsi arra, hogy valami nincs rendben a bélben lévő kis barátokkal.

Kevesebb, mint egy évtizeddel ezelőtt Artis az angliai Manchesterből Philadelphiába költözött, hogy saját laboratóriumot alapítson a Pennsylvaniai Egyetemen. Pályafutása elején lenyűgözte a parazita férgek és az általuk lakott emlős belek kapcsolata. Évmilliók alatt immunrendszerünk kifejlesztette a módját annak kiderítésére, hogy meg kell-e támadniuk vagy figyelmen kívül kell hagyniuk a parazitákat és más mikrobákat (1–3). Artis egereken végzett kísérletei megmutatták, hogy a bélhámsejtek hogyan segítik ennek a válasznak a modulálását (4). Számos kapcsolódó, a gyulladással kapcsolatos projekt között jelenleg azt kutatja, hogyan szerezzük be a bél kompresszióit, és hogyan lehetne egyszer felhasználni őket a betegségek kezelésére (5).

A BÉKE TARTÁSA

Milyen az élet egy bélféreg számára?

Bonyolult, többsejtű állatok, amelyek olyan mechanizmusokat fejlesztettek ki, amelyek a legvendégtelenebb helyeken élnek. A bél savas vagy lúgos, mindig perisztaltikán megy keresztül, és a férgeknek 10 14 baktériummal kell megosztaniuk a beleket. Ha antropomorf vagy ezzel kapcsolatban, akkor valószínűleg ez az utolsó hely, ahol emlősökben szeretne lakni.

Mégis ott élnek, és nincs bizonyíték arra, hogy nekünk is szükségünk lenne rájuk?

Olyan érvet kell felhozni, hogy a helmint paraziták a normális kommenzális flóránk részeként fejlődhettek ki. Az elmúlt néhány évben laboratóriumomban valóban felkeltette az érdeklődést, hogy a kompressziók miként lehetnek elengedhetetlenek az anyagcserénk és az étrend szempontjából. Utasíthatják vagy befolyásolhatják immunreakciónkat is.

Hogyan kapcsolódik ez a higiénés hipotézishez - az az elképzelés, hogy a belső állatvilágtól való megszabadulás immunrendszerünk túlreagálását okozhatja.

Lehetséges, hogy a fertőtlenített környezetünk egyfajta hátrányt jelenthet számunkra. Túl kevés féreg vagy más komenzáció esetén az immun-hiper-válaszkészség állapota válhat ki. Talán hiperhigiénés világunkban elvesztettük ezeket a mikrobák által kiváltott immunszabályozó jeleket. Nem hiszem, hogy ez az egyetlen befolyás, de szerintem a többtényezős kép alkotóeleme.

Mi különbözteti meg az egyik ember kompenzációit a másikétól?

Felfedeztünk néhány alapvető tényezőt, amelyek befolyásolják a kommenzális baktériumok megszerzését és összetételét. A születés után elég sok a megszerzés. A másik fő összetevő a diéta. Egereknél, ha az étrendjüket nagyon kis mennyiségben változtatja meg a zsír vagy szénhidrát százalékában, drámai eredményt hoz a kommenzális baktériumok összetételére. Pontosan olyan, mintha baktériumok keverését tenné egy glükózban gazdag zsírtartalmú tenyésztő edénybe, szemben a zsírsavakban gazdag tenyésztő edénybe - különféle baktériumok növekednének ezen a különböző lemezeken. Ugyanez igaz a belünkre is.

Ez lehet az egyik kapcsolat az étrend és a gyulladás között. Tudjuk, hogy epidemiológiai összefüggések vannak az étrend és a betegségre való hajlam között. Előfordulhat, hogy az étrendnek a közönségre gyakorolt hatása valamilyen szerepet játszik az immunrendszer működésének befolyásolásában.

A sok bélparazitával fertőzött embereknél alacsonyabb-e a gyulladásos bél rendellenesség (IBD) vagy az étrendi allergia?

Számos jelentés szerint a helmint parazitáknak kitett személyeknél kevesebb az allergia és kevésbé hajlamosak a gyulladásos betegségekre. Hasonlóképpen, még az iparosodott országokban is a vidéken nőtt gyermekek kevésbé hajlamosak az asztmára, mint a városi területeken.

Az egyik érv az, hogy azért, mert Wisconsinban jobban gurulnak a földben, mint New Yorkban. Természetesen nehéz ellenőrizni az emberek közötti életmódbeli különbségeket, de kísérletileg tudjuk, hogy a helmint parazita eredetű jelek korlátozhatják az egerek gyulladásának kialakulását.

Az egyik írásában a „bejelentett fegyverszünet” kifejezést használja annak leírására, hogy a bélben lévő sejtek miként tolerálják a mikrobákat. Ki csinálja a bevallást?

Ez a „fegyverszünet” egy kicsit paradox módon annyiban ismeretes, hogy tudjuk, hogy ez a hatalmas mikrobiális inger van a bélben, és ugyanakkor a bél a test egyik legimmunológiai szempontból leggazdagabb szerve. Hogyan lehet, hogy nincs állandó immunológiai aktiváció?

A commensalokból származó metabolitok egy része korlátozza a gyulladásgátló citokinek expresszióját. És egy másik lehetőség az, hogy vannak olyan diszkriminatív utak az immunrendszerben, amelyek meg tudják különböztetni a kommenzális E. coli és az enteropatogén E. colit. A nyálkahártya immunológiájának alapvető kérdése, hogy ez a diszkrimináció hogyan fordul elő. Talán gyulladásos betegségben szenvedő betegeknél a tűzszünetnek vége. Előfordulhat, hogy a commensalok bizonyos mértékű szabályozatlansága a homeosztázis egyensúlyhiányát eredményezi, ami lehetővé teszi a gyulladásgátló betegségek kialakulását. Úgy tűnik, hogy ez a helyzet a bélgyulladás, például a gyulladásos bélbetegség és a Crohn-kór esetében, talán ételallergiák esetén is.

Van-e mód ezeknek a betegségeknek a bélbiota manipulálásával történő kezelésére?

A helmint parazitákat már javasolták gyulladásos betegségek kezelésére. Jelenleg vannak olyan nyomozók az Egyesült Államokban és az Európai Unióban, akik klinikai vizsgálatokat végeznek a helmint paraziták alkalmazására az IBD korlátozására.

Az emberek szívesen hívják be a férgeket a belükbe?

Biztos. Jelenleg furcsán megalkotott „félelemfaktoros” gyógyszer, mert ez egy kicsit tizennyolcadik század. Klinikai vizsgálatok során sertésekből származó alacsony Trichuris dózisokkal fertőzik meg az IBD-s betegeket. És látják a betegek tüneteinek enyhülését. Nem hiszem, hogy ezek a megközelítések még FDA által jóváhagyottak, ezért nem mehet el orvosához és kérhet egy üveg Trichuris-tojást. Bár csodálkozna azon, hogy hány ember hív fel engem a kékből, és pontosan ezt kéri.

Nem viccelek.

Nem, nem viccelek. Az Internet elképesztő dolog. Vannak olyan tudománytalan háttérrel rendelkező személyek, akik e-mailt küldenek kérdéseikkel a publikált cikkekkel kapcsolatban. Ez valóban felhatalmazza a betegeket, de ez a tudósok felelőssége.

A parazitológusok és az immunológusok igazi kihívása az, hogy azonosítsák a helmint parazitákból és más kommenszumokból származó tényezőket, és olyan rekombináns fehérjéket állítsanak elő, amelyek minőségellenőrzés alatt állnak, megfelelő szinten adagolhatók és szövetspecifikus módon juttathatók el, amelyek előnyösek lehetnek. Lenyűgöző, hogy néhány legígéretesebb gyulladáscsökkentő szerünk az ősi paraziták tanulságaiból származik.

HOGYAN LÁTAK A BÉLEK A BEMUTATÁSOKAT

Mi az, ami eleinte lenyűgözte a parazitákat?

Pár inspiráló egyén parazitabiológiának tett ki engem karrierem során, az egyik Keith Vickerman. Az 50-es években az elsők között vette észre, hogy a trippanoszómáknak [az alvási betegség mögött élő parazita] speciális kabátjaik vannak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy drámai változásokon mennek keresztül, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy elkerüljék a fogadó immunrendszert. Számomra ez egy alapvető betekintés volt abba, hogy az emlős immunrendszere milyen szelektív evolúciós erőt gyakorolt a parazitára, és hogy a paraziták ugyanakkor valószínűleg evolúciós nyomást jelentenek az immunrendszerre.

A különböző phylából származó férgek ugyanazt a bélreakciót váltják ki?

Általánosságban elmondható, hogy a laposféreg [Platyhelminthes] vagy a kerekféreg [Nematoda] által kiváltott adaptív válasz meglehetősen polarizált Th2 citokinválasz. Ennek ellenére azt gondolom, hogy a veleszületett immunrendszer azon elemei, amelyek felismerik az ilyen típusú féregfertőzéseket, valószínűleg nagyon különböznek egymástól. Az, hogy a veleszületett immunrendszer hogyan különbözteti meg a Th2-választ kiváltó dolgokat, szemben a klasszikusabb proinflammatorikus válaszokkal, továbbra is fekete doboz.

Ha például C.elegans-szal injekciózza az egeret, amely egy nem patogén, szabadon élő fonálféreg, az Th2-választ vált ki. Tehát van valami szerkezetileg, biokémiailag vagy genetikailag megőrzött magukban a férgekben, amelyeket az immunrendszer fejlesztett és megtartott [a helminták felismerése érdekében]. Ez valamiféle mintafelismerés, de nem tudjuk, mi ez.

SZALAGFEJTÉTELEK, KUTYA CSOKOK ÉS EGYÉB VÁROSI JELENTÉSEK

Melyek az első kérdések, amelyeket a nem tudósok kérdeznek a parazita férgekről és más bélbiotáról?

Az emberek ugyanolyan mértékben érdeklődnek és undorodnak. Valójában úgy tűnik, hogy az étrend és a kommenzális baktériumok a kollektív tudatban vannak, mindezekkel a probiotikus terápiákkal kapcsolatos hirdetésekkel. Tehát az emberek aggódnak az egészségükért.

Parazita fonálféreg Trichuris muris behatol az egér belébe.

LEW TILNEY ÉS DAVID ARTIS

A galandférgek elfogyasztása hozzájárulhat a fogyókúrázók fogyásához?

Nem. Azt hiszem, hogy a viktoriánus időkben ez meglehetősen népszerű volt. Ahogy értem, a galandférgek azonban nem hatékony módszerek a súlygyarapodás ellenőrzésére.

Meddig élhet benned egy galandféreg?

Kaphatnak-e az emberek szívférgeket kutyáktól?

Az emberek megkaphatják a kutyák szívférgeit, de ez nagyon ritka, és a legtöbb esetben a parazita lárvái meghalnak, mielőtt felnőtté válnának. De sok más élősködőt kaphat a kutyájától. Ismerek valakit, aki teszteli azt a hipotézist, miszerint a kutyás emberek más kommensális baktériumokkal rendelkeznek, mint azok, akiknek nincs kutyájuk ... ami még közelebb visz a szeretett családi háziállathoz.

Tekintettel arra, amit tud, távol tartja magát a nyers lóhústól vagy a pacaltól?

Nem. Ha valami, akkor valószínűleg kevésbé vagyok óvatos, tekintettel arra, amit tudok a parazita rendszerről. Szeretem a fantasztikus ételeket és nagyon kalandos vagyok.

Tehát élvezi a sushit is?

Ironiák iróniája, nemrégiben kagylóallergia alakult ki bennem. Most van a homár, mindenféle kagyló. Egy másik ok, amiért meg kell találnunk a bél immunrendszerének tényleges működését.

Véleménye szerint melyik féreg a legrondább?

Valamiben rejlik valami vonzó, még a legsötétebb módokon is.