文摘
人类感染的曼氏裂体吸虫影响全世界超过1亿人,经常在非洲发展中国家的人口,亚洲和拉丁美洲。的传播美国曼在人类数量取决于一些物种的存在Biomphalaria作为一个中间宿主。之间的兼容性美国曼及其中间宿主是影响行为、生理和遗传的因素的软体动物和寄生虫。软体动物的易感性水平归因于内部防御系统(IDS)的能力通过姬氏和可溶性成分hemolymph-to识别和摧毁的寄生虫,这将是本文的中心感兴趣的。的schistosome-resistantBiomphalaria可以替代战略控制血吸虫病。
1。介绍
血吸虫病是一种重要的健康问题,影响了全世界超过2亿人。在血吸虫感染人类的物种,曼氏裂体吸虫是最普遍的物种造成肠道和肝血吸虫病主要有超过1亿人生活在撒哈拉以南非洲,加勒比地区,巴西和南美洲,包括(1,2]。虽然运动血吸虫病控制基于化疗降低该病的发病率和患病率,传播仍在几乎所有的领域干预一直未遂。的传播美国曼在人类与环境和社会经济条件有关,但易受感染中间宿主的存在,一些种类的组成Biomphalaria,是必修课。在巴西,11个物种Biomphalaria(3),发现只有三个自然感染美国曼:b . glabrata,b . tenagophila,b . straminea(4]。
的发展美国曼在中间宿主后立即开始毛蚴蜗牛的积极渗透,游泳纤毛幼虫,通过暴露蜗牛外皮。渗透后,寄生虫经历形态和生理变化,转变为主要孢囊(或母亲孢囊)的纤维肌性的组织仍在主人的cephalopodal地区,附近的渗透。2 - 3周后,主要孢囊产生次要的(或女儿孢囊),它从cephalopodal肌肉组织消化腺或软体动物的肝胰腺,发芽的细胞可以产生cercariae [5- - - - - -7]。的易感性水平不同Biomphalaria物种或菌株感染同样的血统美国曼可能非常不同,它是一个矢量能力的决定因素。
之间的兼容性美国曼和它的中间宿主是软体动物的行为和生理因素的影响。然而,的敏感性水平Biomphalaria来美国曼也是由软体动物的遗传差异,以及遗传素质的吗裂体吸虫属(8,9]。牛顿(10,11证明的易感性b . glabrata蜗牛,美国曼很大程度上取决于遗传因素。之后,这些结果证实了理查兹(12]表明,阻力特性,获得了成熟的阶段,是由单个显性基因与孟德尔遗传。阻力特性的遗传优势也证实杂交的敏感和耐药菌株b . tenagophila(13,14]。影响易感性的因素之一,可能是由基因决定的,是蜗牛的活动内部防御系统(IDS)。
的Biomphalariaid是由可溶性成分血淋巴和循环细胞,称为通过姬氏,协会工作期间蜗牛对传染性病原体反应(15]。在循环通过姬氏蜗牛,尤其是吞噬细胞群,主要参与破坏细胞的防线美国曼幼虫在中间宿主(16- - - - - -23]。然而,有实验证据表明,血淋巴的可溶性元素参与保护机制对病原体在许多无脊椎动物(24- - - - - -27]。血淋巴的可溶性组件可以直接与致病性代理交互产生有毒物质或裂解肽,或间接通过中介分子的识别病原体或血细胞活化剂(22,28- - - - - -32]。在Biomphalaria血淋巴中,通过姬氏循环或固定在组织主要是由一个定义良好的地区位于心包和外套腔的后上皮细胞,称为变形细胞生产器官(APO) [33]。然而,有证据表明34- - - - - -37),b . glabrata通过姬氏可能和网站多中心起源与扩散通过姬氏的囊状的部分也被检测出肾小管和心脏的心室腔。
细胞防御机制被软体动物的存在对吸虫感染最初提出的组织学反应的发现寄生虫孢囊(10]。组织病理学分析美国曼来华的Biomphalaria表明血细胞浸润周围寄生虫幼虫是更快和更强的蜗牛品种抗寄生虫感染(23,38]。血球参与的确认美国曼孢囊的控制提供了实验,把人群从蜗牛抗敏感菌株。在这些实验人群的接受者蜗牛能够控制美国曼感染比各自的控制(39,40]。
通过姬氏的效应机制能够杀死吸虫幼虫部分依赖于这些细胞的功能识别孢囊皮分子,导致寄生虫封装和细胞活化,导致生产的高毒性代谢物与寄生虫杀死(相关的氧和氮41- - - - - -45]。在这种背景下,一个更好的知识相互作用的寄生虫的外皮和蜗牛通过姬氏对蜗牛容易理解至关重要美国曼感染。这是需要为了提出新的寄生传输控制策略。在过去的几年里,我们的研究小组使用的实验模型美国曼感染b . tenagophilaTaim应变探索这种交互,下面讨论的结果。
2。曼氏裂体吸虫感染Biomphalaria tenagophilaTaim应变的
Biomphalaria tenagophila是第二个主要中间宿主的美国曼在巴西。蜗牛的物种都分布在巴西东南部和南部州,从巴伊亚到南里奥格兰德,负责疾病传播疾病在圣保罗和几个焦点在美国圣卡塔琳娜州的米纳斯吉拉斯,里约热内卢,南里奥格兰德(4,46,47]。除了巴西,b . tenagophila也会发生在阿根廷、秘鲁、玻利维亚、巴拉圭和乌拉圭4]。的易感性水平b . tenagophila收集来自不同地理区域的感染同样的血统美国曼是不同的。至于b . tenagophila而言,地理生物水库的血统孤立Taim(南里奥格兰德,巴西),指定为Taim应变,绝对是对吗美国曼(13,48,49),它的阻力b . tenagophila家族一直在探索我们实验室,我们研究寄生虫的可能机制的破坏。实验感染b . tenagophilaTaim表明美国曼miracidia能够穿透这蜗牛应变;然而,寄生虫感染引起的强烈的细胞渗透网站导致感染寄生虫破坏几小时(23),这表明IDS的重要参与抵抗的决心美国曼在b . tenagophilaTaim。通过姬氏的重要性在寄生虫控制实验,证实了转移的造血器官(APO)从蜗牛Taim应变b . tenagophila容易美国曼感染。转让导致绝对抵抗的挑战美国曼的受体蜗牛APO移植是成功的(40]。
毁灭的过程美国曼幼虫通过姬氏始于识别和封装的新渗透孢囊。的皮美国曼毛蚴转变是一个重要的界面分子寄生虫和之间的沟通Biomphalaria(50]。在这种背景下,这种防御机制的激活的第一步是识别通过姬氏的寄生虫的存在。的皮美国曼孢囊是由高度糖基化的50- - - - - -52可溶性蛋白质的结合分子b . glabrata血淋巴carbohydrate-dependent的方式(50]。此外,它是证明excretory-secretory糖蛋白美国曼孢囊也通过碳水化合物结合通过姬氏绑定受体(53]。因此,lectin-carbohydrate绑定可以调解协会通过姬氏的吸虫皮(15,44,53),因此它可能是一个决定因素Biomphalaria易感性美国曼感染。
为了更好地理解之间的交互通过姬氏寄生虫幼虫,我们使用了在体外试验首先由Bayne et al。16]。使用这个过程我们测试的影响净化循环通过姬氏+可溶性血淋巴不同Biomphalaria物种或应变axenically转换主要或次要的孢囊美国曼。
纯化的数据清楚地表明,除了通过姬氏从蜗牛耐药菌株,如b . tenagophilaTaim,到文化与主要孢囊导致更高水平的寄生虫死亡率相比孢囊培养与易感蜗牛的菌株,通过姬氏等b . tenagophila卡波奥(54]。此外,在主要包含通过姬氏从孢囊的文化b . tenagophila卡波Frio,游离血淋巴的加法b . tenagophilaTaim导致增加血球绑定到寄生虫外皮和更高的死亡率(54]。因此,我们表明,高水平的孢囊数量更高的死亡率有关通过姬氏绑定到寄生虫外皮导致寄生虫封装(32,54),实验证实的能力通过姬氏识别主要孢囊的阻力有关b . tenagophilaTaim。
最后,我们研究了如果lectin-carbohydrate绑定可以调节通过姬氏的协会b . tenagophilaTaim与美国曼主要孢囊。以前的工作(31日)与美国曼感染b . tenagophilaTaim表明大部分的循环通过姬氏恢复b . tenagophilaTaim,但不从b . glabrata黑洞或B。tenagophila卡波Frio容易美国曼感染,被FITC-conjugated密集贴上机构和WGA的凝集素,这些标记细胞几乎消失在发生后的最初数小时内循环美国曼感染。基于这些数据我们测试,在体外,N-acetyl-D-glucosamine的参与碳水化合物的附着力和毁灭半个美国曼通过姬氏孢囊的b . tenagophilaTaim。类似于前面的数据,包含通过姬氏+血淋巴从文化b . tenagophilaTaim封装,摧毁了超过30%的美国曼孢囊的文化。有趣的是,除了N-acetyl-D-glucosamine培养基,但不是甘露糖,导致显著的抑制细胞粘附寄生虫外皮和减少寄生死亡率5%32]。总之,这些数据表明N-acetyl-D-glucosamine半个影响血吸虫的识别主要通过姬氏孢囊b . tenagophilaTaim和暗示蜗牛抵抗的机制是一个决定因素美国曼感染。
根据自然界和吉野55];蛋白质的合成和释放的一般模式中小学孢囊的文化是完全不同的,表明这两个孢囊是新陈代谢的不同阶段。基因表达谱的研究美国曼女儿孢囊识别不同stage-specific基因,其中一些有关寄生虫在宿主的适应和发展56,57]。的在体外互动axenically转换美国曼主要孢囊或次要孢囊从感染蜗牛与IDS的组件b . glabrata(敏感)和b . tenagophilaTaim(耐)显示,二级孢囊由IDS的影响较小,主要是耐的蜗牛。二次孢囊坚持有更少的细胞表面,降低死亡率,减少表面损伤。这些结果表明更高的二次电阻孢囊的效应机制Biomphalaria相比主要孢囊。然而,二级孢囊接种时无法种植b . tenagophilaTaim但能够发展成b . glabrata(58]。
许多作者发现孢囊会干扰蜗牛宿主生殖生理学和改变parasite-host交互的其他方面,分泌分子(排泄/分泌产品(ESP)),吸附Biomphalaria抗原当种植在蜗牛分子的存在,和合成分子即使没有类似于宿主分子Biomphalaria组件(55,59- - - - - -65年]。最近,实验与分子和生物化学方法使用ESP或孢囊和通过姬氏schistosome-susceptible schistosome-resistantb . glabrata表明,寄生虫能够干扰在易感细胞外signal-regulated激酶(ERK)的途径b . glabrata(66年- - - - - -68年]。此外,抗b . glabrata提出了基因的差异表达可能与感染后蜗牛id美国曼与感性品系相比(69年]。
通过姬氏从耐药Biomphalaria物种可以识别、封装和摧毁孢囊后不久美国曼入侵。另一方面,这种寄生虫的能力避免或破坏宿主的免疫反应是建立parasite-host兼容性的基础(70年]。相似的分子被发现美国曼和Biomphalaria之间的分子表达,表明进化收敛寄生虫和蜗牛主机8,59,70年- - - - - -72年]。这种相似性对寄生虫的逃离过程很重要:分子拟态(72年- - - - - -74年]。根据Salzet et al。75年),这种机制可以防止寄生虫的识别主机id。
这些数据帮助我们理解为什么蜗牛国防特别是主要孢囊的破坏,出现在第一个小时后miracidia渗透。此外,范死和卡明斯(71年和莱尔et al。72年)表明,聚糖寄生虫分子模仿过程中扮演一个角色。虽然这个适应过程的进化优势寄生虫是众所周知的事情,现在还不知道这个过程如何影响血吸虫病(75年]或这种机制是否会干扰蜗牛的耐药机制。因此,越来越多的实验使用女儿孢囊必须澄清方面参与执行分子的模仿美国曼/Biomphalaria(敏感和耐药)的相互作用。
确认
这项工作是由PRONEX(项目号没有12055,020/06,编辑过程。516/07),FAPEMIG CNPq,巴西。作者要感谢Jose Carlos de Souza里斯和塞尔玛费尔南德斯的血吸虫病研究小组、生物科学研究所、联邦大学的米纳斯吉拉斯,在实验技术支持。