根据世界卫生组织(世卫组织)的估计,全世界有600万至700万人感染克氏锥虫,主要分布在中美洲和南美洲。这种单细胞(原生动物)寄生虫会导致恰加斯病(美国锥虫病),这种病在急性期并不明显:只有在每三个病例中,受感染者才会出现任何症状,这些症状可能是非特异性的,比如发烧、荨麻疹和淋巴结肿大。然而,寄生虫仍留在体内,多年后,慢性恰加斯病可能会危及生命,心脏病理性肿大,胃肠道进行性瘫痪。
目前还没有针对这种病原体的疫苗,在晚期治疗这种疾病很困难。这就是为什么拉丁美洲的重点是控制传播查加斯锥虫的昆虫:昆虫亚科的捕食性吸血昆虫。在叮咬过程中,它会摄取锥虫,然后锥虫会在其肠道内定居。虫子通过其粪便排出病原体,这些病原体主要沉积在叮咬处附近,在抓挠极其瘙痒的叮咬处时,病原体通常会被摩擦到伤口上。
虽然在广泛喷洒杀虫剂的各个地区,新感染病例的数量有所下降,但问题正在出现:在过去十年中,越来越多地观察到几种捕食性昆虫对普通杀虫剂的耐药性。这些杀虫剂对环境和当地人口也有负面影响。
世界各地的研究人员正在努力寻找替代方法来帮助控制克鲁兹锥虫。一种可能性可能是修改捕食性昆虫肠道中的细菌,使其消除查加斯锥虫或抑制其发育。
在与巴西贝洛奥里藏特勒内拉乔研究所的科学家、寄生虫学家和感染生物学家范妮·埃伯哈德以及歌德大学的斯文·克勒普弗教授的合作下,森肯伯格——莱布尼茨生物多样性和地球系统研究所(SGN)和洛伊生物多样性转化基因组学中心(LOEWE Centre for Translational Biodurity Genomics)现在已经研究了查加斯锥虫如何改变捕食性臭虫肠道中的细菌群落。为了做到这一点,他们使用了基因组分析,这使他们能够比较感染病原体前后细菌群的组成(宏基因组鸟枪测序)。
结果是:感染后,细菌肠道内的菌株范围显著减少。某些菌株,包括潜在的致病菌粪肠球菌,从寄生虫的存在中获益。此外,研究人员成功地确定了四种细菌,它们可能具有对这种细菌很重要的功能,例如合成维生素B。
范妮·埃伯哈德解释道:“维生素B是吸血昆虫不能通过其血餐获得的营养物质之一。因此,产生维生素B的细菌对该虫非常重要,几乎在所有个体中都能找到,甚至在几代人之间都会留在捕食性虫的肠道中。因此,这类细菌可能适合接受产生针对查加的防御物质的基因这是锥虫。"
斯文·克勒普沃教授阐述:“最终,我们的目标是让捕食性细菌抵御恰加斯锥虫,并通过这种方式防止人类感染。然而,在我们能够产生具有这种特性的细菌,然后释放含有它们的捕食性细菌之前,我们需要更好地了解细菌肠道的生态结构,以及宿主、病原体和mic之间的广泛相互作用机器人功能。我们的工作正在为此做出重要贡献。"
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