Они сняли подробные видеоролики, воспроизводящие процесс, через который проходит червь, когда он входит в тело и сбрасывает свою кожу или оболочку в процессе, называемом экс-оболочкой. Это позволило исследователям исследовать поверхность червя и его оболочку с беспрецедентной детальностью с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) и времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов (ToF-SIMS).Это первый раз, когда физико-химический состав инфекционной стадии N. americanus был подробно изучен, и результаты дают жизненно важное представление о его чрезвычайно успешном механизме заражения. Исследование — «Физиохимический отпечаток некатора американского» — было опубликовано в журнале PLOS Neglected Tropical Diseases.
Анкилостомы Necator americanus обитают в тропическом климате и проникают в организм через кожу, обычно при наступлении на них босиком. Затем червь сбрасывает свою кожу, что, как считается, вызывает иммунный ответ. Если не лечить тяжелые инфекции, они приводят к анемии, хроническому дискомфорту и инвалидности.
Эти иммунологические наблюдения вдохновили команду исследовать химию двух поверхностей более подробно.Анализ жизненного циклаРабота проводилась фармацевтической школой Ноттингемского университета под руководством доктора Вирена Чаухана и профессора Дэвида Притчарда в сотрудничестве с доктором Дэвидом Скурром, Томасом Кристи, доктором Гэри Телфордом и доктором Джонатаном Эйлоттом.
В преддверии этого исследования, в исследовании, которое должно быть опубликовано отдельно аспирантом Ашей Хассан, профессорами Дэвидом Притчардом и Амиром Геммагами, было показано, что клетки, борющиеся с инфекцией, тяготеют к оболочке, оставленной червем, создавая отвлекающие факторы, позволяющие червь свободно проникает в тело и попадает в кишечник, где и размножается.Оригинальный паразит
Черви, изучаемые в этом исследовании, происходят от изолята паразита, привезенного в 2001 году командой профессора Дэвида Причарда из Папуа-Новой Гвинеи, где было показано, насколько эффективен этот червь в своей миссии: проникнуть в тело, а затем остаться в нем.Результаты показали, что при температуре тела (37 ° C) червь наиболее активен и способен вырваться из своей оболочки, которая имеет «липкое» сахароподобное покрытие по сравнению с поверхностью мигрирующего червя, которая покрыта слоем сахара. намного более скользкий.
Небесное мышление привело к последним результатамПрофессор Причард сказал: «Настоящее исследование возникло в результате некоего безоблачного мышления команды, которая хотела узнать больше о начальной стадии заражения. Существует много исследований, посвященных взрослой стадии этого паразитического червя, который обнаруживается в кишечнике. но было сделано сравнительно мало работы, чтобы проследить за червем в начале его путешествия в организм. Имея подробное представление о его отпечатке пальца на этом этапе, мы можем думать о методах лечения, чтобы остановить паразита на его следах до того, как он попадет в легкие. и кишечник, где он наносит вред организму ».
Исследовательская группа смогла контролировать процесс удаления оболочки из оболочки червя и изучить физическую поверхность и химическую структуру, используя дополнительные аналитические методы AFM и ToF-SIMS соответственно.AFM использует наконечник нанометрового размера, который отскакивает от поверхностей, чтобы получить подробную карту высот и топографических сил, тогда как ToF-SIMS бомбардирует поверхности ионными атомами, чтобы высвободить фрагменты вторичных молекул.
Фрагменты анализируют с помощью масс-спектрометра для определения их химической идентичности.Д-р Чаухан добавил: «Непосредственное наблюдение за физическими и химическими свойствами этого глобально важного патогена с таким количеством деталей чрезвычайно важно и открывает путь для углубленного биологического исследования с целью разработки методов раннего перехвата, таких как вакцины, не только для Necator. americanus, но для других инфекционных организмов ".