Heligmosomoides полигирус
| Heligmosomoides полигирус | |
|---|---|
| |
| Самка H.polygyrus из пищеварительного тракта лесной мыши. | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Нематоды |
| Сорт: | Хромадория |
| Заказ: | Рабдитида |
| Семья: | Хелигмосомиды |
| Род: | Хелигмосомоидес |
| Разновидность: | Х. полигирус
|
| Биномиальное имя | |
| Heligmosomoides полигирус (Дюжарден, 1845 г.)
| |
Heligmosomoides polygyrus , ранее называвшийся Nematospiroides dubius , является естественным кишечным круглым червем грызунов . [ 1 ] Он принадлежит к семейству Trychostrongylidae, причем самцы и самки червей морфологически различимы. [ 2 ] Паразит , при имеет прямой жизненный цикл этом его личиночная форма является инфекционной стадией. H. polygyrus способен вызывать хронические инфекции у грызунов и изменять иммунные реакции хозяина. Эта нематода широко используется в качестве модели желудочно-кишечного паразита в иммунологических, фармакологических и токсикологических исследованиях. [ 3 ]
Жизненный цикл и морфология
[ редактировать ]Этот паразит имеет прямой жизненный цикл без промежуточных хозяев. Жизненный цикл занимает около 13–15 дней. [ 1 ] [ 4 ] Зараженные мыши выделяют фекалии, содержащие яйца, а размеры яиц варьируются от 70 до 84 микрометров (мкм) в длину и от 37 до 53 мкм в ширину. [ 5 ] Яйца отбрасываются от хозяина на стадии от 8 до 16 клеток и вылупляются в окружающей среде примерно через 24 часа после прохождения через хозяина. [ 6 ] L1 Личинки выходят из яйца и имеют длину 300–600 мкм. Вокруг рудиментарного рта можно увидеть три губоподобные структуры. Личинки L1 линяют на личинки L2 через 2–3 дня; затем они начинают питаться бактериями из окружающей среды. Кутикула стадии L1 отслаивается с обоих концов личинок, но остается слабо связанной с личинками L2, становясь внешней оболочкой вплоть до заражения. Через 3 дня L2 частично линяет в покрытый оболочкой L3, инфекционную стадию отсутствия питания. Длина инфекционных личиночных стадий составляет 480–563 мкм.
Мыши заглатывают стадию L3 паразита, и через 18 часов в просвете кишечника появляется высвобожденный L3 . Оболочка L1 сбрасывается после проглатывания, после чего личинки немного укорачиваются и достигают длины 376–540 мкм. Через 24 часа после приема внутрь личинки проникают в слизистую оболочку кишечника. Примерно через 4 дня после приема внутрь L3 линяет в L4 в подслизистой оболочке кишечника. Через 6 дней после приема внутрь они инцистируют мышечный слой кишечника и начинают созревать во взрослых паразитов. К 14-му дню взрослые самцы и самки червей контактируют в просвете кишечника , спариваются и производят яйца, которые выделяются с фекалиями, продолжая тем самым жизненный цикл. Взрослые самцы плотно свернуты и обычно имеют длину 8–10 мм. Самки также плотно свернуты, но крупнее, их длина составляет 18–21 мм. Взрослые особи характеризуются темно-красной пигментацией, тогда как свободноживущие личиночные формы преимущественно полупрозрачны.
Эпидемиология
[ редактировать ]При естественных инфекциях H. polygyrus почти повсеместно встречается в популяциях диких лесных мышей ( Apodemus sylvaticus ). В одном исследовании популяций лесных мышей в Оксфордшире , Англия, 70% всех отобранных мышей были носителями инфекции H.polygyrus , при этом среднее инфекционное бремя составляло около 12 червей на мышь. [ 7 ] Интенсивность естественного заражения у лесных мышей варьируется от нуля до 244 взрослых червей на мышь. Самцы и самки мышей демонстрируют равную паразитарную нагрузку. Появление паразитов, по-видимому, положительно коррелирует с весом и возрастом мышей, демонстрируя увеличение распространенности у более старых и тяжелых мышей. Инфекция в популяции лесных мышей также регулировалась сезонно: наибольшая распространенность инфекции/интенсивность нагрузки червями приходится на раннюю весну и достигает наименьших значений в конце лета/начале осени. Это обратно коррелирует с типичным репродуктивным поведением лесной мыши, где пик численности приходится на конец лета или начало осени, а наименьший уровень приходится на раннюю весну. [ 7 ] Основная часть исследований H. polygyrus была проведена на лабораторных мышах Mus musculus , поскольку она используется в качестве модели заражения человека гельминтами , к которому существует спектр естественной устойчивости к паразитарной инфекции. [ 4 ]
Патогенность
[ редактировать ]При заражении H.polygyrus иммунные реакции хозяина , генерируются врожденные и адаптивные предотвращающие проникновение паразита в кишечник. сильный ранозаживляющий иммунный ответ ( Th2 Установлен -типа), связанный с патологией кишечника. Подобно другим инфекциям круглых червей, иммунитет Th2 направлен на уничтожение паразита или его ограничение, чтобы минимизировать ущерб хозяину.
Слизь, секретируемая бокаловидными клетками кишечника, действует как первая линия защиты, поэтому увеличение количества бокаловидных клеток является основным наблюдаемым изменением во время H. polygyrus . инфекции [ 8 ] Макрофаги активируются посредством цитокинов Th2 и играют важную роль в выведении паразитов за счет увеличения перистальтики кишечника , а также индукции фиброза и заживления. [ 9 ] Эти иммунные клетки также играют важную роль в формировании гранулем . Это защитная реакция хозяина, призванная поймать паразита и свести к минимуму его повреждение кишечника. Кроме того, эти клетки играют важную роль в усилении сокращений стенки кишечника, что облегчает изгнание червей. [ 4 ] Селезенка индуцируют сильный иммунный ответ Th2 , , мезентериальные лимфатические узлы , пейеровы бляшки и собственной пластинки лимфоциты вырабатывая различные цитокины ( интерлейкин-3 , IL4 , IL5 , IL9 , IL10 и IL13 ), которые важны для контроля и изгнания глистов. Эти цитокины помогают генерировать эффекторные клетки CD4 Т-хелпер 2, необходимые для адаптивного иммунного ответа против паразита. Кроме того, костимулирующие сигналы через CD80 и CD86 было показано, что важны для формирования иммунного ответа Th2 и продукции иммуноглобулина E (IgE). [ 5 ] паразитоспецифические IgG1 В гуморальном звене иммунитета большую роль в защите во время инфекции играют , а IgA , как было показано, оказывает незначительное влияние. Не было показано, что IgM и IgE играют важную роль в защите H. Polygyrus .
Однако, несмотря на этот впечатляющий иммунный ответ, H. polygyrus способен подавлять иммунный ответ хозяина, ослабляя ответ Th2, генерируемый против него самого, что приводит к хронической инфекции. Эта иммунная регуляция происходит посредством сильного регуляторного ответа Т-клеток, вызываемого в селезенке и мезентериальных лимфатических узлах хозяина, в основном с участием CD25. + CD103 + регуляторные Т-клетки. [ 10 ] Другим фактором может быть выработка H. Polygyru ингибитора высвобождения алармина ( A0A3P7XL18 ), IL-33-супрессирующего белка с доменом Sushi массой 26 кДа , ингибирующего процессинг IL-33 в его активную форму. [ 11 ] H.polygyrus также секретирует молекулу, которая является имитатором TGF-β , называемую Hp -TGM ( мимик TGF-β H.polygyrus ). [ 12 ] [ 13 ] Хотя Hp -TGM не имеет структурной гомологии с TGF-β млекопитающих, он аналогичным образом способен связываться с рецепторным комплексом TGF-β и стимулировать последующие процессы передачи сигналов. К ним относится управление экспрессией FOXP3 , главного фактора транскрипции регуляторных Т-клеток . Hp Было показано, что -TGM индуцирует популяции регуляторных Т-клеток у мышей, которые обладают повышенной стабильностью при наличии воспаления in vivo . [ 14 ] Hp -TGM также может индуцировать популяции регуляторных Т-клеток человека как из наивных CD4+ Т-клеток, так и из CD4+ Т-клеток памяти , которые были стабильны в присутствии воспаления. [ 15 ] Таким образом, Hp -TGM демонстрирует потенциал для разработки в качестве нового терапевтического средства для восстановления иммунной толерантности при воспалительных заболеваниях.
Профилактика и лечение
[ редактировать ]Никаких формальных стратегий профилактики для борьбы с H.polygyrus не существует , хотя этот паразит чувствителен к ряду медикаментозных методов лечения. Лечение инфицированной мыши пирантела памоатом , ивермектином или другими антигельминтными препаратами помогает устранить инфекцию и обеспечить иммунитет к повторному заражению. [ 4 ] Кроме того, можно собрать смесь экскреторно-секреторных антигенов H. Polygyrus и ввести ее мышам в присутствии квасцов , чтобы вызвать стерилизующий иммунитет перед заражением. [ 4 ] [ 16 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Грегори, Ричард Д.; Кеймер, Энн Э.; Кларк, Джон Р. (1 января 1990 г.). «Генетика, пол и воздействие: экология Heligmosomoides polygyrus (Nematoda) у лесной мыши». Журнал экологии животных . 59 (1): 363–378. дои : 10.2307/5178 . JSTOR 5178 .
- ^ аль-Бассель, Д.А.; Стиети, FM; Фарраг, AM (1 апреля 2000 г.). «О морфологии Heligmosomoides polygyrus (Nematoda-Trichostrongylidae) полевой мыши apodemus sylvaticus». Журнал Египетского общества паразитологии . 30 (1): 43–49. ISSN 1110-0583 . ПМИД 10786017 .
- ^ Пожалуйста, Р.Дж.; Бьянко, А.Е. (1 сентября 1995 г.). «Влияние гамма-излучения на развитие Heligmosomoides Polygyrus Bakeri у мышей». Международный журнал паразитологии . 25 (9): 1099–1109. дои : 10.1016/0020-7519(95)00010-Y . ПМИД 8847171 .
- ^ Jump up to: а б с д и Рейнольдс, Лиза А.; Филби, Кара Дж.; Майзелс, Рик М. (11 октября 2012 г.). «Иммунитет к модельному кишечному гельминту-паразиту Heligmosomoides polygyrus» . Семинары по иммунопатологии . 34 (6): 829–846. дои : 10.1007/s00281-012-0347-3 . ISSN 1863-2297 . ПМЦ 3496515 . ПМИД 23053394 .
- ^ Jump up to: а б Эренфорд, Фрэнк А. (1 января 1954 г.). «Жизненный цикл Nematospiroides dubius Baylis (Nematoda: Heligmosomidae)». Журнал паразитологии . 40 (4): 480–481. дои : 10.2307/3273905 . JSTOR 3273905 .
- ^ Брайант, Виктория (1 сентября 1973 г.). «Жизненный цикл Nematospiroides dubius, Baylis, 1926 (Nematoda: Heligmosomidae)». Журнал гельминтологии . 47 (3): 263–268. дои : 10.1017/S0022149X00026535 . ISSN 1475-2697 . ПМИД 4796125 . S2CID 2864785 .
- ^ Jump up to: а б Грегори, Ричард Д. (1 января 1992 г.). «К интерпретации экологии хозяина-паразита: Heligmosomoides polygyrus (Nematoda) в популяциях диких лесных мышей (Apodemus sylvaticus)». Журнал зоологии . 226 (1): 109–121. дои : 10.1111/j.1469-7998.1992.tb06130.x . ISSN 1469-7998 .
- ^ Гренсис, Ричард К.; Хамфрис, Нил Э.; Бэнкрофт, Эллисон Дж. (01 июля 2014 г.). «Иммунитет к желудочно-кишечным нематодам: механизмы и мифы» . Иммунологические обзоры . 260 (1): 183–205. дои : 10.1111/imr.12188 . ISSN 1600-065X . ПМК 4141702 . ПМИД 24942690 .
- ^ Филби, Кара Дж.; Грейнджер, Джон Р.; Смит, Кэтрин А.; Бун, Луи; ван Ройен, Нико; Харкус, Ивонн; Дженкинс, Стивен; Хьюитсон, Джеймс П.; Майзелс, Рик М. (1 мая 2014 г.). «Врожденные и адаптивные реакции иммунных клеток 2 типа при генетически контролируемой устойчивости к кишечным гельминтам» . Иммунология и клеточная биология . 92 (5): 436–448. дои : 10.1038/icb.2013.109 . ISSN 0818-9641 . ПМК 4038150 . ПМИД 24492801 .
- ^ Финни, Констанс AM; Тейлор, Мэтью Д.; Уилсон, Марк С.; Майзелс, Рик М. (1 июля 2007 г.). «Экспансия и активация регуляторных Т-клеток CD4 (+) CD25 (+) при инфекции Heligmosomoides multigyrus» . Европейский журнал иммунологии . 37 (7): 1874–1886. дои : 10.1002/eji.200636751 . ISSN 0014-2980 . ПМК 2699425 . ПМИД 17563918 .
- ^ Осборн; и др. (17 октября 2017 г.). «Белок HpARI, секретируемый паразитом-гельминтом, подавляет интерлейкин-33» . Иммунитет . 47 (4): 739–751. doi : 10.1016/j.immuni.2017.09.015 . ПМЦ 5655542 . ПМИД 29045903 .
- ^ Джонстон, CJC; Смит, диджей; Кодали, РБ; Уайт, MPJ; Харкус, Ю; Филби, К.Дж.; Хьюитсон, JP; Хинк, CS; Ивенс, А; Кемтер, AM; Килдемос, АО; Ле Бихан, Т; Соарес, округ Колумбия; Андертон, С.М.; Бренн, Т; Вигмор, С.Дж.; Вудкок, ХВ; Чемберс, RC; Хинк, AP; МакСорли, HJ; Майзелс, Р.М. (декабрь 2017 г.). «Структурно отличный от TGF-β имитатор кишечного гельминта эффективно индуцирует регуляторные Т-клетки» . Природные коммуникации . 8 (1): 1741. Бибкод : 2017NatCo...8.1741J . дои : 10.1038/s41467-017-01886-6 . ПМК 5701006 . ПМИД 29170498 .
- ^ Смит, диджей; Харкус, Ю; Уайт, MPJ; Грегори, ВФ; Налер, Дж; Стивенс, я; Токе-Бьолгеруд, Э; Хьюитсон, JP; Ивенс, А; МакСорли, HJ; Майзелс, Р.М. (апрель 2018 г.). «Белки, мимические TGF-β, образуют расширенное семейство генов мышиного паразита Heligmosomoides polygyrus» . Международный журнал паразитологии . 48 (5): 379–385. дои : 10.1016/j.ijpara.2017.12.004 . ПМЦ 5904571 . ПМИД 29510118 .
- ^ Уайт, MPJ; Смит, диджей; Кук, Л; Зиглер, Сан-Франциско; Левингс, МК; Майзелс, РМ (14 мая 2021 г.). «Цитокин паразита, имитирующий Hp-TGM, мощно воспроизводит регуляторные эффекты TGF-β на мышиные CD4+ Т-клетки» . Иммунология и клеточная биология . 99 (8): 848–864. дои : 10.1111/IMCB.12479 . ПМЦ 9214624 . PMID 33988885 .
- ^ Кук, Л; Рид, Коннектикут; Хаккинен, Э; де Би, Б; Танака, С; Смит, диджей; Уайт, MPJ; Вонг, MQ; Хуанг, Кью; Гиллис, Дж. К.; Зейглер, Сан-Франциско; Майзелс, Р.М.; Левингс, МК (30 апреля 2021 г.). «Индукция стабильных человеческих FOXP3 + Treg с помощью миметика TGF-β, полученного из паразита» . Иммунология и клеточная биология . 99 (8): 833–847. дои : 10.1111/IMCB.12475 . ПМЦ 8453874 . ПМИД 33929751 .
- ^ Хьюитсон, Джеймс П.; Филби, Кара Дж.; Грейнджер, Джон Р.; Доул, Адам А.; Пирсон, Марк; Мюррей, Дженис; Харкус, Ивонн; Майзелс, Рик М. (1 ноября 2011 г.). «Heligmosomoides polygyrus вызывает доминантный незащитный ответ антител, направленный против ограниченных гликановых и пептидных эпитопов» . Журнал иммунологии . 187 (9): 4764–4777. doi : 10.4049/jimmunol.1004140 . ISSN 0022-1767 . ПМК 4306209 . ПМИД 21964031 .