תולעי חוט, המהוות סוג של נמטודה טפילית, מבלים זמן רב בזחילה על עור אנושי, מחבטת ומדחיפה כדי למצוא את המקום הטוב ביותר לכניסה לפני שהפגינה. אך שיבוש מסלול חישה דופמין מסוים גורם להם לאבד עניין, כך אמרו נוירוביולוגים של UCLA במאמר חדש שפורסם בפורסם בפורסום חדש שפורסם בו תקשורת טבעו
אצל בני אדם, דופמין קשור להנאה ותגמול. בתולעים טפיליות, אותה מולקולה קשורה לכונן לחדור לעור. ללא איתות דופמין, התולעים עדיין זוחלות על פני העור אך לעיתים רחוקות מנסות להתחפר לעור. החוקרים מאמינים כי תכשיר אקטואלי המשבש את מסלול הדופמין הזה יכול למנוע זיהום ולהשתמש בו באופן דומה לאופן בו תרסיסי יתושים Deet מונעים עקיצות יתושים.
באופן גלובלי, מעל 600 מיליון אנשים נגועים בתולעת החוט המוחדת בעור, Strongyloides stercoralis, בעיקר באזורים טרופיים וסובטרופיים עם תשתית תברואה לקויה. התולעת מופרשת ממארח נגוע בצואה ואז נכנסת לקרקע לחכות למארח חדש. כאשר כלב או אנושי עוברים או נוגעים באדמה הנגועה, התולעת, שהיא כמחצית מגודל קצה העיפרון בשלב זה (0.5 מ"מ), נכנסת למארח דרך העור להשלמת מחזור חיים מסובך ולהקים זיהום, העלול לגרום למחלה קשה עבור המארח.
מה החוקרים היו צריכים לדעת על נמטודות
לפני שהתחלנו את זה, התולעים היו ידועות כמי שנכנסות לראש העור. אבל מעבר לכך, בעיקרון לא היה דבר שום דבר על ההתנהגויות שהן מבצעות כדי לאפשר להם להיכנס לעור. "
אליסה הלם, סופרת מקבילה, פרופסור ל- UCLA למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וגנטיקה מולקולרית
הלם בוחן את המסלולים החושיים בתולעת החוט המסייעים לו לעבור דרך מחזור החיים שלו ומאפשרים לו למצוא ולהדביק מארחים. מוקדם יותר השנה, המעבדה שלה גילתה כי הנמטודות מגיבות באופן שונה לפחמן דו חמצני בשלבים שונים במחזור חייהם, מה שיכול לעזור למדענים למצוא דרכים למנוע או לרפא זיהומים על ידי מיקוד לשיתוף פעולה2מסלול חישה.
כדי ללמוד התנהגויות המסייעות לתולעים לחדור לעור, חוקר ה- UCLA לאחר הדוקטורט רוהי פאטל הניח אותם על דגימות של עור חולדה ועור אנושי ורשם את מה שהם עשו באמצעות מיקרוסקופ. הנמטודות עברו מניפולציה גנטית כדי להפוך אותם לפלורסצנט, שהיה חיוני כדי שיוכלו לדמיין את התולעים השקופות אחרת על פני העור.
איך הגיבו הנמטודות
פאטל מצא כי התולעים חדרו לעור חולדה במהירות רבה, אך הם בילו עד 10 דקות לחקור עור אנושי כדי למצוא בדיוק את הנקודה הנכונה לפני שהתחברו. כאשר פאטל חזר על הניסוי עם מין קשור קשר הדוק של נמטודה חולדה-טפרית, היא גילתה שהוא חודר לעור אנושי וגם חולדה, אך היה פחות יעיל על עור אנושי, וחדרו אליו רק 40% מהשעה. זה מצביע על כך שלמרות ששני סוגי התולעים הטפיליות יכולים לחדור לעור מארח ולא מארח, יש להם התנהגויות ספציפיות לעור מארח המשפרות את הסיכוי שלהם להיכנס אליו בהצלחה.
"נראה כי חלק מהעור האנושי קל יותר להיכנס אליהם מאחרים, ונראה שהם סוג של דגימה של פני העור, מנסים למצוא מקום בו הם יכולים להיכנס ביתר קלות," אמר פאטל. "ללא ההתנהגויות המבדילות עור אלה, הטפילים פחות מצליחים להיכנס לעור."
כאשר החוקרים ערכו את S. Stercoralis גנום לשיבוש הגן המקודד ערוץ יונים ספציפי הנקרא TRP-4, המתפקד בנוירונים המשחררים דופמין, תולעי החוט כמעט לא הצליחו לחדור לעור. ערוץ TRP-4 נמצא לא רק בתולעי חוט אלא גם בתולעי קרס, נמטודה אנושית-טפילית נוספת המוחדת בעור הנפוצה באזורים של ארצות הברית. עם זאת, ערוץ TRP-4 נעדר אצל בני אדם.
בהתבסס על ממצאיהם, החוקרים טוענים כעת כי חסימת הפונקציה של ערוץ TRP-4 עשויה להיות מנגנון חשוב לבקרת נמטודה. מכיוון שלבני אדם חסר ערוץ זה, יהיה סיכון נמוך מאוד למסלול חישת הדופמין שלנו. החוקרים מקווים כי קרמים או קרמים אקטואליים החוסמים TRP-4 או רכיבים אחרים במסלול החשיבה של נמטודה דופמין יכולים למנוע זיהומים לפני שהם אפילו מתחילים.
הלם הוא עמית מקארתור, והמעבדה שלה מומנה כולה על ידי מענקי מכונים לאומיים לבריאות שהושעו כעת.
"כל המחקר במעבדה שלי מומן על ידי ה- NIH, ולד"ר פאטל הייתה גם מלגה פוסט -דוקטורט פרטנית מ- NIH שתמכה בשכר שלה. ללא מימון NIH, אין דרך לנו להמשיך במחקר זה או אפילו לשמור על זני הנמטודה שלנו בחיים. ההשפעה של מתלי המענק הייתה הרסנית באמת," אמר הולם.
