Ако някога сте отпивали от необработена вода от чешмата, докато сте били на почивка в чужбина, може би сте се върнали вкъщи с неочакван сувенир: диария.

чревни

В повечето случаи има голям шанс да обвините еластичен воден паразит, наречен Giardia, който е отговорен за едно от най-често срещаните стомашно-чревни заболявания в света. Giardiasis заразява приблизително 2% от хората в страните с високи доходи и 33% от хората в развиващите се страни, според Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC). Замърсената вода може да проникне в храната, езерата и дори общинските водоснабдявания.

Но въпреки колко широко разпространена е лямблията, учените все още озадачават какво прави паразитът в червата на гостоприемника. Отчасти това объркване възниква, защото симптомите на инфекция могат да варират значително, от тежко гадене, диария и дехидратация до нищо. [10 странни болести, които можете да изнесете на открито]

Но в нова статия, публикувана на 29 януари в списание GigaScience, изследователите от Медицинското училище в Норич в Университета на Източна Англия (UEA) в Англия може би най-накрая са открили отговор - и това е подобно на микроскопския шпионаж. Чрез освобождаване на протеини, които изглеждат и действат точно като определени човешки клетки, паразитите Giardia могат скрито да разцепят чревните клетки на гостоприемника и да ги оставят отворени - потенциално излагайки стомашно-чревния тракт на гостоприемника на бактериална ярост, пишат изследователите.

„Всъщност бяхме изненадани от простотата на механизма“, казва авторът на изследването Кевин Тайлър, старши преподавател в Медицинското училище в Норич.

В новото си проучване Тайлър и неговите колеги са анализирали няколко екземпляра от Giardia, използвайки масспектрометър, за да идентифицират точния протеинов състав на паразита. От приблизително 1600 протеина, които изследователите видяха, две конкретни семейства изглеждаха готови да прорежат слоевете защитна слуз в човешките черва.

Микроскопични имитатори

Първото семейство протеини, които излязоха на изследователите, се наричат ​​протеази, протеини, които помагат на човешкото тяло да смила други протеини, каза Тайлър пред Live Science.

"Ако обаче ги поставите в клетка, те ще изядат лигавицата на клетката и ще причинят щети", каза Тайлър. "И така, знаехме, че това вероятно е част от историята."

Второто семейство протеини беше по-изненадващо. „Имаше голяма група, която много приличаше на човешки протеини, които наричаме тенасцини“, каза Тайлър. "Ние вярваме, че това са структурни и функционални имитатори, които са се развили независимо в паразита, за да правят същите неща, които правят нашите протеини."

В човешкото тяло тенасцините работят като част от вашия клетъчен ремоделиращ екипаж. "Тенасцините са част от нашия извънклетъчен матрикс, който присъства между клетките, за да ги залепи и да направи тъкани", каза Тайлър.

„Повечето протеини в извънклетъчния матрикс са там, за да свързват клетките заедно, но когато трябва да премествате клетките и да ремоделирате тъкан, тогава се нуждаете от протеини, които могат да ги отлепят“, каза той. "Това правят тенасцините: отлепват клетките."

В комбинация с протеази, тези подобни на тенасцин протеини биха могли да натрупат мощен удар от два в чревните клетки на гостоприемника. "С протеазата тези паразити издърпват клетките на червата, за да получат хранителни вещества от гостоприемника", каза Тайлър, "а с тенасцините те спират клетките да се върнат заедно. Така че, те са по същество направи тези човешки протеини, за да поддържат отворен поток от хранителни вещества. "

И след като тази метафорична врата на хладилника се отвори, каза Тайлър, няма какво да се каже какво друго може да дойде, търсейки клетъчна закуска. [Tiny & Nasty: Изображения на неща, които ни карат да боледуваме]

Лямблиоза: Виновен ли е вашият биом?

Тъй като Giardia колонизира червата, всички отворени от него клетки могат да станат уязвими към непредсказуем рояк от естествено срещащи се чревни бактерии (известен иначе като вашият микробиом), които може да искат да се хранят със захари, липиди и аминокиселини, просмукващи се между клетките. Тайлър и колегите му предположиха, че този бактериален бюфет - а не самата Giardia - може да доведе до най-тежките симптоми на лямблиоза.

"По-голямата част от щетите [от инфекция на Giardia] вероятно идват от придружаващи бактерии, които могат да попаднат в тази среда и да започнат да се размножават върху храните, които се отделят между клетъчните връзки", каза Тайлър. "Тъй като хората имат различни бактерии в червата си, един от друг, някои [хора] могат да имат повече бактерии, които причиняват възпалителна реакция, или може да имат имунна система, която реагира по-възпалително. Това вероятно е разликата между тези хора, които изпитват тежки симптоми и тези хора, които не го правят. "

Изследователите от UEA се надяват, че подобреното разбиране на Giardia води до по-ефективно лечение, както и до методи за разграничаване на най-опасните щамове Giardia от по-безвредни, каза Тайлър. И сега, когато измамата, имитираща протеините на паразита, е изложена, тя може дори да отдръпне завесата на други често срещани паразити, които биха могли да използват подобни стратегии за инфекция, каза той.

"Не смятаме, че Джиардия използва сама този механизъм", каза Тайлър. "Това е просто първото, което сме забелязали."