Een nieuwe studie stelt vast dat de moordenaar, de parasitaire haakworm Necator americanus - bijgenaamd de "American Murderer" - kan uit zijn vel glippen om het immuunsysteem van naar schatting 700 miljoen geïnfecteerde mensen over de hele wereld te ontwijken. (De worm verdiende zijn alias omdat hij veel voorkomt in de bodem van de zuidelijke Verenigde Staten en een groot deel van Zuid-Amerika.)
Onderzoekers hebben beelden vastgelegd van de jonge haakwormen die hun larvale omhulsels afwerpen (vergelijkbaar met hoe een insect zijn huid zou kunnen vervellen) wanneer ze worden blootgesteld aan omstandigheden die de omgeving van een menselijk lichaam nabootsen. Vervolgens hebben de onderzoekers met behulp van geavanceerde scantechnieken vastgesteld dat deze afgedankte omhulsels een duidelijke chemische handtekening hebben in vergelijking met het lichaam van de worm, die als lokaas kunnen worden gebruikt om het immuunsysteem van onoplettende gastheren af te leiden.
"We denken dat dit specifieke organisme het lichaam kan binnendringen, zich in deze mantel of schede kan verbergen en op het juiste moment kan uitdrijven en zijn weg naar het darmkanaal kan vinden", zegt hoofdonderzoeksauteur Veeren Chauhan, een onderzoeksmedewerker bij de University of Nottingham School of Pharmacy. 'Dat doet hij door deze schede af te zetten als een soort afleiding. Het is een goede valstrik.'
Een stille moordenaar vangen
N. Americanus gedijt in tropische en subtropische grond over de hele wereld en heeft een talent om in de menselijke (en sommige dieren) huid te kruipen wanneer blote voeten in contact komen met verontreinigde grond, volgens de studie, gisteren (7 december) gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Verwaarloosde tropische ziekten. Nadat de worm het lichaam van een gastheer is binnengegaan en zijn schede heeft afgeworpen, reist hij door de bloedbaan door het hart, in de longen en langs de maag voordat hij uiteindelijk in de darmen terechtkomt, waar hij tot 15 jaar kan groeien en zich kan voortplanten zonder te worden gedetecteerd. .
Ernstige symptomen van een haakworminfectie - zoals bloedarmoede, vermoeidheid, koorts, misselijkheid, braken en buikpijn die kunnen leiden tot langdurige invaliditeit of overlijden - verschijnen meestal pas nadat honderden wormen één enkele gastheer hebben geïnfecteerd. Chauhan en zijn team stelden de hypothese dat het omhulselgedrag van de worm de sleutel zou kunnen zijn tot het vermogen om de detectie gedurende zoveel jaren te ontwijken.
Gebruik makend van N. Americanus specimens verzameld in Papoea-Nieuw-Guinea en gekweekt in het laboratorium in Nottingham, Engeland, onderzochten de onderzoekers het verhulproces van de worm, dat bekend staat als 'exsheathment', nauwkeurig. Het team gebruikte een scantechniek, atomaire-krachtmicroscopie genaamd, om een kaart op nanometerschaal te maken die de fysieke kenmerken van de wormhuls met zijn lichaam vergelijkt.
"We ontdekten dat de schede zeer gestructureerd is en veel plakkeriger in vergelijking met het wormenlichaam als het eenmaal is vervallen", zei Chauhan. Dat maakt het waarschijnlijk gemakkelijker voor de schede om de aandacht van het gastlichaam te trekken. 'Dit leverde een aantal interessante vragen op', voegde hij eraan toe.
Vervolgens gebruikten de onderzoekers een techniek genaamd time-of-flight secundaire ionen-massaspectrometrie, die het oppervlak van de worm "bombardeerde" met moleculen om de eerste laag van het chemische oppervlak te verwijderen, waardoor de onderzoekers de eigenschappen ervan konden analyseren. Ze ontdekten dat het omhulsel een aantal "immunologisch actieve" moleculen bevatte die het lichaam van de worm niet had, wat suggereert dat het waarschijnlijker is dat het omhulsel een menselijke immuunrespons veroorzaakt terwijl de worm zich kronkelde.
Hoewel er meer onderzoek nodig is om de volledige biologische betekenis van de omhulselmodus operandi van de worm te begrijpen, zei Chauhan dat hij de bevindingen van zijn team vergelijkt met het vastleggen van de eerste 'vingerafdruk' van een ongrijpbare moordenaar.
'Forensisch gezien kijk je naar de oppervlakte als je de vingerafdruk van een crimineel identificeert; als je geluk hebt, krijg je misschien een chemische handtekening', zei Chauhan. "We hebben nieuwe eigenschappen geïdentificeerd over deze ziekteverwekker die bijna 10 procent van de wereldbevolking infecteert, en hopelijk kan dit leiden tot de ontwikkeling van therapeutica, of tot het vinden van een mechanisme waardoor deze infectie kan worden gestopt voordat deze in het lichaam terechtkomt. "
Een effectief vaccin tegen mijnwormziekte moet nog worden ontwikkeld, hoewel er onderzoek gaande is. Chauhan zei dat hij gelooft dat de bevindingen van zijn team, en hun nieuwe methoden voor het analyseren van de worm, "de weg effenen" voor toekomstig succes in het veld.
