Penghalang jalan bagi parasit penyebab penyakit – ScienceDaily

Penghalang jalan bagi parasit penyebab penyakit – ScienceDaily


Parasit seperti benang Dirofilaria immitis, menyebabkan cacing jantung anjing, penyakit yang melemahkan pada anjing. Parasit terkait, Brugia malayi, menginfeksi manusia dan merupakan salah satu parasit yang bertanggung jawab atas filariasis limfatik, penyakit terabaikan yang menyerang 120 juta orang dan dapat menyebabkan kaki gajah, ditandai dengan tungkai bengkak yang menodai dan nyeri.

Kedua kondisi tersebut, yang disebabkan oleh parasit filaria, disebarkan melalui gigitan nyamuk. Dan penelitian baru yang dipimpin oleh Michael Povelones dari School of Veterinary Medicine menargetkan nyamuk itu sendiri sebagai cara menghentikan penularan penyakit.

Mempelajari strain Aedes aegypti nyamuk yang resisten terhadap infeksi parasit cacing jantung, para peneliti menemukan bahwa kualitas ini berkorelasi dengan respons imun yang sangat kuat. Dengan mengaktifkan pertahanan sistem kekebalan ini pada nyamuk yang rentan, mereka mampu menghentikan parasit – keduanya D. immitis dan B. malayi – dari berkembang menjadi bentuk yang dapat ditularkan pada serangga. Blokade semacam itu dapat menghentikan parasit filaria agar tidak berpindah ke anjing atau manusia. Mereka membagikan temuan mereka di Prosiding National Academy of Sciences.

“Heartworm ada di mana-mana; di beberapa tempat jika Anda tidak memberi anjing obat pencegahan, mereka hampir pasti akan terkena heartworm,” kata Povelones. Selain itu, muncul parasit cacing jantung yang kebal obat di daerah tertentu. Semua itu membuat nyamuk menjadi sasaran yang menarik untuk masuk ke dalam masalah ini dan mencegah penularan penyakit.

Meskipun parasit yang menyebabkan filariasis limfatik berperilaku sedikit berbeda di dalam nyamuk dibandingkan dengan parasit cacing jantung, Povelones didorong bahwa strategi aktivasi sistem kekebalan yang sama mampu secara signifikan menekan kemampuan nyamuk untuk menyebarkan parasit.

“Orang-orang mulai melihat solusi yang berfokus pada nyamuk pada penyakit seperti malaria dan demam berdarah,” katanya. “Saya tidak berpikir itu tidak jujur ​​untuk mengatakan bahwa pendekatan semacam ini dapat digunakan, mungkin dengan cara yang ditargetkan secara lokal, untuk menghentikan cacing jantung atau filariasis limfatik.”

Selama setengah abad, para ilmuwan telah mengetahui bahwa jenis nyamuk tertentu tidak memiliki kemampuan untuk menularkan parasit cacing jantung. Kelompok Povelones, dalam upaya yang dipimpin oleh teknisi penelitian Elizabeth B. Edgerton dan Abigail R. McCrea, telah mencoba untuk membedakan apa yang membuat nyamuk ini “tahan api” atau resisten, kemampuan mereka untuk memblokir infeksi.

Membandingkan profil ekspresi gen antara nyamuk tahan api dan nyamuk yang rentan, mereka memusatkan perhatian pada satu set gen kekebalan yang diaktifkan sangat kuat pada serangga tahan api selama D. immitis infeksi.

“Respon imun dasar mereka tidak berbeda,” kata Povelones. “Tetapi ketika mereka terinfeksi, nyamuk tahan api meningkatkan respon kekebalan yang jauh lebih kuat. Itu mengarah pada hipotesis keseluruhan untuk penelitian ini, yaitu: Jika kita meningkatkan sistem kekebalan dari nyamuk yang rentan, dapatkah kita membuatnya tahan api?”

Data ekspresi gen mengarahkan para peneliti ke dua jalur sistem kekebalan yang berpotensi terlibat dalam aktivasi yang dipicu parasit: jalur pensinyalan Toll dan IMD. Para peneliti secara selektif meningkatkan jalur ini satu per satu, mencari perubahan dalam cara nyamuk merespons infeksi parasit.

Aspek pekerjaan ini memanfaatkan teknik sederhana yang menipu, yang dikembangkan oleh kolega departemen Povelones dan rekan penulis studi James “Sparky” Lok, untuk membujuk parasit dari nyamuk saat tidak ada inang. Hanya dengan menempatkan nyamuk yang terinfeksi di media hangat akan memicu parasit untuk pecah dari belalai nyamuk, atau bagian mulut seperti jarum – kemungkinan karena kehangatan mereplikasi perasaan mendarat di tubuh hangat calon inang. Dengan melakukan itu, para peneliti dapat menghitung dengan tepat jumlah larva parasit yang mampu muncul dari nyamuk yang terinfeksi; proxy untuk kemampuannya menginfeksi inang.

Saat tim memberi makan nyamuk yang rentan D. immitis makanan darah yang mengandung parasit, kemudian mengaktifkan jalur pensinyalan Toll, mereka menemukan penurunan dramatis dalam jumlah parasit yang muncul. Mengaktifkan jalur IMD tampaknya tidak membuat perbedaan, jadi eksperimen lanjutan mereka menyempit di jalur Toll.

“Pertanyaannya kemudian adalah, apa yang terjadi dengan cacing yang tidak muncul?” kata Povelones.

Untuk menjawab bahwa tim Penn Vet melihat berbagai jaringan pada nyamuk, dan menemukan parasit yang “hilang” pada serangga yang mengaktifkan Toll terjebak di tubulus Malpighian, organ ginjal nyamuk. Mereka lebih lanjut memperhatikan bahwa sementara nyamuk normal memiliki larva parasit yang panjang dan ramping di tubulus Malpighian mereka yang telah berkembang ke tahap yang menyerupai yang menginfeksi anjing, larva parasit pada nyamuk yang diaktivasi Toll terhambat dan terbelakang, indikasi bahwa perkembangan parasit dihambat oleh sistem kekebalan nyamuk.

Dalam serangkaian tes terakhir, para peneliti menunjukkan bahwa mengaktifkan pensinyalan Tol pada nyamuk juga dapat menghalangi perkembangan B. malayi, meskipun parasit itu tidak berkembang di tubulus Malpighian.

“Mereka tidak benar-benar sembuh dari infeksi tetapi itu merupakan pengurangan yang sangat signifikan,” kata Povelones. “Saya pikir di masa depan model heartworm dan limfatik filariasis akan sangat membantu satu sama lain.”

Untuk menindaklanjuti, Povelones dan anggota labnya ingin memahami lebih detail tentang di mana dan bagaimana jalur Toll bertindak untuk menekan perkembangan parasit. Mereka juga berharap dapat mencoba strategi lain untuk mengaktifkan sistem kekebalan nyamuk untuk menguji keefektifannya dalam menghambat penyebaran parasit filaria.

Pekerjaan ini didukung oleh hibah Yayasan Riset Universitas (URF-2017), dana intramural, dan hibah NIH AI139060 kepada MP. JBL didukung oleh hibah NIH AI050668 dan AI44572. JYK didukung sebagian oleh NIH T35 OD010919 dan hibah dari Merial.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : HK Prize

Author Image
adminProzen