En ny studie visar att mördaren, den parasitiska kroken Necator americanus - smeknamnet "American Murderer" - kan glida ur sin hud för att undvika immunsystemet för uppskattningsvis 700 miljoner smittade människor runt om i världen. (Ormen fick sitt alias eftersom den vanligtvis finns i jorden i södra USA och stora delar av Sydamerika.)
Forskare fångade bilder av de unga krokmaskar som skjuter ut sina larvhöljer (liknande hur en insekt kan smälta huden) när de utsätts för förhållanden som efterliknar miljön i en mänsklig kropp. Sedan, med hjälp av avancerad skanningsteknik, bestämde forskarna att dessa kasserade mantlar har en distinkt kemisk signatur jämfört med kroppen av ormen och kan användas som en lokka för att distrahera immunsystemet hos oväsande värdar.
"Vi tror att denna speciella organisme kan tränga in i kroppen, gömma sig i denna mantel eller mantel och i rätt ögonblick utvisa och hitta sin väg mot tarmkanalen," säger huvudstudieförfattaren Veeren Chauhan, forskar vid den University of Nottingham School of Pharmacy. "Det gör det genom att avsätta detta mantel som en slags distraktion. Det är en bra lockbock."
Fångar en tyst mördare
N. Americanus trivs i tropisk och subtropisk jord runt om i världen och har en förmåga att snurra in i mänsklig (och en del djur) hud när bara fötter kommer i kontakt med förorenad jord, enligt studien, publicerad igår (7 december) i tidskriften PLOS Försummade tropiska sjukdomar. Efter att ha kommit in i en värdkropp och tappat manteln, reser ormen genom blodomloppet genom hjärtat, in i lungorna och förbi magen innan han så småningom sätter sig in i tarmen, där den kan växa och reproducera sig, utan att upptäckas, i upp till 15 år. .
Allvarliga symptom på krokorminfektion - som anemi, trötthet, feber, illamående, kräkningar och buksmärta som kan leda till långvarig funktionsnedsättning eller död - tenderar att dyka upp först efter att hundratals maskar smittar en enda värd. Chauhan och hans team ansåg att maskens mantelbegärande beteende kan inneha nyckeln till dess förmåga att undvika upptäckt i så många år.
Använder sig av N. Americanus exemplar som samlats in i Papua Nya Guinea och odlats vid labbet i Nottingham, England, undersökte forskarna noggrant maskens kappningsprocess, som är känd som "exsheathment." Teamet använde en skanningsteknik som kallas atomkraftmikroskopi för att skapa en karta med nanometerskala som jämför de fysiska egenskaperna hos maskens mantel med dess kropp.
"Vi fann att manteln är mycket strukturerad och mycket klibbigare jämfört med maskkroppen när den smälter," sa Chauhan. Det gör det troligtvis lättare för manteln att locka värdkroppens uppmärksamhet. "Detta väckte några intressanta frågor," tillade han.
Därefter använde forskarna en teknik som kallas tid-of-flight sekundär jonmasspektrometri, som "bombarderade ytan" av masken med molekyler för att ta bort det första lagret av den kemiska ytan, vilket gjorde det möjligt för forskarna att analysera dess egenskaper. De fann att manteln innehöll ett antal "immunologiskt aktiva" molekyler som ormens kropp inte hade, vilket tyder på att manteln kan vara mer benägna att utlösa ett mänskligt immunrespons medan masken vred sig bort.
Även om mer forskning behövs för att förstå den fulla biologiska betydelsen av maskens mantel-mantel-modus operandi, sa Chauhan att han liknar sitt lags fynd med att fånga det första "fingeravtrycket" av en svårfångad mördare.
"Kriminalteknisk, om du identifierar en kriminals fingeravtryck, tittar du på ytan av det; om du har tur kan du få en kemisk signatur," sa Chauhan. "Vi har identifierat nya egenskaper om denna patogen som infekterar nära 10 procent av den globala befolkningen, och det kan förhoppningsvis leda till utveckling av terapeutika eller hitta en mekanism för att denna infektion kan stoppas innan den till och med kommer till kroppen. "
Ett effektivt vaccin mot krokormsjukdom har ännu inte utvecklats, även om forskning pågår. Chauhan sade att han tror att hans lags resultat, och deras nya metoder för att analysera masken, "banar vägen framåt" för framtida framgång på fältet.
