Eine neue Studie legt nahe, dass die Organismen, die für Leishmaniose verantwortlich sind, eine potenziell tödliche parasitäre Krankheit, die hauptsächlich die Haut betrifft, die Fähigkeit haben, nicht-immune Zellen zu infizieren und in unkonventionellen Umgebungen zu überleben.

Forscher haben Leishmania donovani-Parasiten in blutbildenden Stammzellen im Knochenmark von chronisch infizierten Mäusen entdeckt. Diese Stammzellen haben die Fähigkeit, alle Arten von Zellen im blutbildenden System zu regenerieren. Diese Entdeckung könnte erklären, warum Menschen mit Leishmaniose häufig Bluterkrankungen wie Anämie aufweisen.

Die Identifikation dieser Zellen und anderer unerwarteter Orte, an denen die Parasiten existieren, verbessert das Verständnis der Krankheit und könnte zu neuen Behandlungsoptionen führen. Die Persistenz dieser versteckten Parasiten stellt jedoch eine Herausforderung für die derzeitige Medikamentenbehandlung dar, da einige Medikamente diese Zellen oder die Parasiten in ihnen möglicherweise nicht effektiv angreifen.

Leishmania donovani-Parasiten verursachen die viszerale Leishmaniose, die innere Organe betrifft und schätzungsweise jährlich 100.000 Menschen betrifft. Es wird vermutet, dass diese Parasiten über ihre üblichen Wirtszellen hinausgehen, aufgrund ihrer langen Präsenz im Körper. Die Bestätigung dieses Verdachts war jedoch eine Herausforderung, da herkömmliche Technologien Schwierigkeiten haben, die wenigen infizierten Zellen zu erfassen.

In dieser Studie wurde die Einzelzell-RNA-Sequenzierung verwendet, um nach Parasiten in Milz- und Knochenmarkszellen von chronisch infizierten Mäusen zu suchen. Diese Technik ermöglichte es den Forschern, einzelne Zelltypen anhand der Genexpression zu identifizieren und festzustellen, welche Zellen von L. donovani-Parasiten infiziert waren. Überraschenderweise fanden sie heraus, dass die Parasiten nicht nur in vorderster Front des Immunsystems vorhanden waren, sondern auch in anderen Zelltypen.

In der Milz wurden hauptsächlich Makrophagen und Monozyten, die für die Aufnahme von eindringenden Organismen verantwortlich sind, als infizierte Zellen identifiziert. Im Knochenmark waren die Hauptzellen, die parasitiert waren, blutbildende Stammzellen, was den bisherigen Erkenntnissen widerspricht. Diese Stammzellen haben ähnliche Rezeptoren wie Immunzellen, was auf einen potenziellen Mechanismus für die Parasitenpersistenz hinweist.

Andere identifizierte Zelltypen, die L. donovani-Parasiten enthielten, waren weiße Blutzellen, die das Immunsystem unterstützen, und Zellen, die für die Produktion von Blutplättchen verantwortlich sind. Das Vorhandensein von Leishmania-Genen in diesen Zellen liefert Hinweise für weitere Untersuchungen.

Die Ergebnisse dieser Studie können schnell in Gewebetests an Menschen in tropischen Regionen umgesetzt werden, in denen Milz- und Knochenmarkproben von Personen, die einem Risiko für Leishmaniose ausgesetzt sind, gesammelt werden können. Diese Proben könnten helfen festzustellen, ob auch nicht-immune Zellen von Parasiten befallen sind.

Das Verständnis der Mechanismen, die den Parasiten das Überleben in nicht-immunen Zellen ermöglichen, könnte zur Entwicklung neuer Therapien führen, die diese Mechanismen gezielt angreifen. Die langfristige Persistenz von Leishmania-Parasiten in Organen nach der Ausheilung der ursprünglichen Infektion birgt ein Risiko, insbesondere für Menschen mit geschwächtem Immunsystem.

Die Studie wurde vom Global Health Innovative Technology Fund und dem National Institute of Allergy and Infectious Diseases finanziert. Zu den Mitautoren gehören Forscher von der Food and Drug Administration und der Ohio State University.

Einführung

Die viszerale Leishmaniose, eine potenziell tödliche parasitäre Krankheit, die hauptsächlich die Haut betrifft, wurde nun in der Lage gefunden, nicht-immune Zellen zu infizieren und in ungewöhnlichen Umgebungen zu persistieren. Diese aktuelle Studie beleuchtet das Vorhandensein von Leishmania donovani-Parasiten in blutverwandten Stammzellen im Knochenmark, was zu einem besseren Verständnis der Krankheit und potenziellen neuen Behandlungsmöglichkeiten führt.

Entdeckung von Infektionen nicht-immuner Zellen

Die Studie ergab, dass Leishmania donovani-Parasiten in blutverwandten Stammzellen im Knochenmark von chronisch infizierten Mäusen vorhanden sind. Diese Stammzellen haben die Fähigkeit, alle Arten von Zellen im Blutbildungssystem zu regenerieren, und ihr Vorhandensein erklärt die häufig beobachteten Blutstörungen bei Personen mit viszeraler Leishmaniose wie Anämie.

Auswirkungen auf das Verständnis der Krankheit

Die Identifizierung der Parasiten in nicht-immunen Zellen und anderen unerwarteten Lokalisationen verbessert unser Verständnis der viszeralen Leishmaniose. Sie erklärt, warum die Parasiten im Körper persistieren können und stellt eine Herausforderung für die aktuellen Medikamentenbehandlungen dar, da einige Medikamente möglicherweise diese Zellen oder die darin enthaltenen Parasiten nicht effektiv angreifen können.

Parasitisches Verhalten und Auswirkungen auf die Gesundheit

Leishmania donovani-Parasiten sind verantwortlich für die viszerale Leishmaniose, die innere Organe betrifft und schätzungsweise jährlich 100.000 Menschen betrifft. Es wird angenommen, dass die Parasiten über ihre üblichen immunen Wirtszellen hinausgehen, aufgrund ihrer langanhaltenden Präsenz im Körper, was zu einem höheren Infektionsrisiko und möglichen Komplikationen führt.

Herausforderungen bei der Erkennung

Gewöhnliche Technologien haben Schwierigkeiten, die wenigen infizierten Zellen nachzuweisen, was es schwierig macht, den Verdacht zu bestätigen, dass die Parasiten nicht-immune Zellen infizieren können. Diese Studie verwendete Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um dieses Problem zu überwinden und individuelle Zelltypen zu identifizieren, die von L. donovani-Parasiten infiziert sind.

Unerwartetes parasitäres Vorkommen

Mit Hilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung wurde in der Studie festgestellt, dass L. donovani-Parasiten nicht nur in immunen Zellen erster Verteidigungslinie, sondern auch in anderen Zelltypen vorhanden waren. In der Milz waren hauptsächlich Makrophagen und Monozyten infiziert, während im Knochenmark blutverwandte Stammzellen die Hauptparasitenzellen waren.

Potentielle Behandlungsoptionen

Das Vorhandensein von L. donovani-Parasiten in nicht-immunen Zellen legt potenzielle neue Wege für die Parasitenpersistenz und -überleben nahe. Das Verständnis dieser Mechanismen könnte zur Entwicklung neuer Therapien führen, die diese Mechanismen gezielt angreifen, insbesondere bei Personen mit geschwächtem Immunsystem oder bei Fällen einer langfristigen Parasitenpersistenz in Organen nach Beseitigung der initialen Infektion.

Schnelle Übertragung auf Gewebetests beim Menschen

Die Ergebnisse dieser Studie können schnell auf Gewebetests beim Menschen übertragen werden, insbesondere in tropischen Regionen, in denen Milz- und Knochenmarkproben von Personen mit einem Risiko für Leishmaniose gesammelt werden können. Diese Proben könnten dazu beitragen festzustellen, ob auch nicht-immune Zellen von Parasiten beim Menschen infiziert sind.

Schlussfolgerung

Die Studie zur Infektion und Persistenz von Leishmania donovani-Parasiten in nicht-immunen Zellen der viszeralen Leishmaniose liefert wertvolle Erkenntnisse über das Verhalten der Parasiten und potenzielle Behandlungsoptionen. Weitere Forschung und ein besseres Verständnis der beteiligten Mechanismen könnten zu verbesserten Therapien und Ergebnissen für von dieser Krankheit betroffene Personen führen.

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