Bacterial modulation by the intestinal roundworm Ascaris suum

Beschreibung

"Modulation der Darmmikroben durch den intstinalen Nematoden Ascaris suum" Hintergrund: Eine Infektion mit dem Spulwurm Ascaris ist eine der häufigstenbodenübertragenen Helmintheninfektionen weltweit und ein erhebliches Problem in der Tierhaltung. Die Infektion wird über den fäkal-oralen Weg verbreitet und erfolgt durch die Aufnahme von Eiern, die infektiöse Larven des dritten Stadiums enthalten. Die aus den Eiern schlüpfenden Larven dringen in den Darm des Wirtes ein und wandern durch die Leber und die Lunge, bevor sie in den Dünndarm zurückkehren. Diese Gewebewanderung führt zu der für Ascaris charakteristischen Immunreaktionen, Pathologien und Krankheitssymptomen. Im Jejunum reifen die Würmer heran und leben inmitten der Mikroben des Wirts. Die derzeitigen Methoden zur Bekämpfung von Helmintheninfektionen konnten diese Krankheitserreger bislang nicht ausrotten. Daher werden neue Erkenntnisse über ihre Lebensweise im Wirt benötigt, um neue therapeutische Möglichkeiten zu finden. Über die Interaktionen dieser Erreger mit denen sie umgebenen bakteirellen Mikroben im Darm des Wirtes ist noch wenig bekannt. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Wechselwirkungen zwischen Ascaris und den bakteriellen Darmmikroben zu bearbeiten, durch die Charakterisierung der antimikrobiellen Aktivitäten der Würmer und dem Entschlüsseln des Ascaris-Mikrobiom und seiner Schlüsseldeterminanten. die Arbeit hatte folgende Ziele: 1. Feststellung, ob Ascaris-Nematoden antimikrobielle Moleküle ausscheiden. 2. Charakterisierung der antimikrobiellen Aktivitäten dieser Produkte. 3. Charakterisierung des Ascaris-Mikrobioms. 4. Identifizierung der essentiellen Komponenten des Ascaris-Mikrobioms. Ergebnisse: Es wurde festgestellt, dass die ausgeschiedenen und sekretierten Produkte von A. suum eine Vielzahl von Proteinen und Peptiden mit bekannter antimikrobieller Aktivität enthalten, einschließlich antimikrobieller Peptide aus verschiedenen Familien und C-Typ-Lektine. Diese Produkte wiesen verschiedene antimikrobielle Aktivitäten auf, darunter die Hemmung des Bakterienwachstums, die Unterbrechung der bakteriellen Biofilmbildung und die Agglutination. Wir haben eines der von Ascaris sezernierten Proteine weiter charakterisiert, ein C-Typ-Lektin- Domäne enthaltenes Protein, AsCTL-42 genannt. Dieses Lektin spiegelte die für Ascaris-ES-Produkte beobachtete Agglutination wider und hemmte das Eindringen von Salmonella Typhimurium in Darmepithelzellen von Schweinen. Zudem charakterisierten wir das Mikrobiom von Ascariden, die aus infizierten Schweinen isoliert wurden, und stellten fest, dass das eigene Darmmikrobiom der Nematoden von den im Jejunum des Wirts vorhandenen Mikroben abgeleitet ist, sich aber davon unterscheidet. Die Zusammensetzung des Ascaris-Mikrobioms wird in erster Linie von den dominanten Bakterien am Infektionsort bestimmt; bestimmte Gattungen sind jedoch im Ascaris-Darm im Vergleich zum Wirt angereichert. Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Ascaris Mikroben sich ableitet von den Bakterien am Ort der Infektion im Jejunum des Wirts, und dass dieses Mikroben im Wurm im Vergleich zu seinem Wirt sich doch unterscheidet, was darauf hindeutet, dass der Wurm einige Bakterien bevorzugt aufnimmt und andere ausschließt. Unsere Daten charakterisieren potenzielle Mechanismen, durch die der Wurm sein Mikrobiom und das seines Wirts modulieren könnte, indem der Parasit antimikrobielle Moleküle entlässt, die verschiedene antimikrobielle Effektormoleküle enthalten. Unsere Daten bilden die Grundlage für weitere Arbeiten, mit denen die Auswirkungen dieser weit verbreiteten Parasiten und deren Interaktionen mit bakteriellen Mikroben des Wirts, Wirtszellen und deren Auswirkungen auf koinfizierende Krankheitserreger bestimmt werden können, während gleichzeitig bestimmt wird, welche Mikroben für den Wurm nützlich oder schädlich sind.

Autor*in

Ankur Midha

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intestinal parasites helminths lectins Biofilms nematoda salmonella microbiota

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