Darmparasiten sind in weiten Teilen Afrikas, Südamerikas und Asiens eine ernste Bedrohung für Mensch und Vieh. Die Ergebnisse, die ursprünglich als Preprint auf bioRxiv* veröffentlicht wurden, können Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie erwachsene Parasiten das Immunsystem umgehen, und Wege zu testen, wie die Immunantwort zur Bekämpfung dieser Infektionen verstärkt werden kann.

Die Larven eines Parasiten können Menschen und andere Organismen durch kontaminierte Lebensmittel oder durch das Eindringen in die bloße Haut infizieren. Sobald die Parasiten im Körper zu erwachsenen Tieren heranwachsen, hat es das Immunsystem schwer, sie loszuwerden, und Wissenschaftler haben es als schwierig empfunden, Immunzellen in infiziertem Gewebe zu untersuchen.

„Ein großes Problem war die Schwierigkeit, Immunzellen aus einem infizierten Darm zu extrahieren, da die Infektion sehr starke lokale Reaktionen wie eine intensive zelluläre Schleimproduktion hervorruft, um zu versuchen, die Würmer auszuspülen“, sagt der Hauptautor Johannes Mayer, PhD, Research Fellow am Malaghan Institute of Medical Research in Wellington, Neuseeland.

Mayer und Kollegen testeten viele verschiedene Methoden, um Immunzellen aus den Eingeweiden von Mäusen zu gewinnen, die mit dem Darmparasiten Heligmosomoides polygyrus bakeri infiziert waren. Die meisten ihrer Versuche schlugen fehl, aber schließlich entwickelten sie eine Technik, mit der Millionen von Immunzellen aus den Därmen der infizierten Tiere isoliert werden konnten. Das Verfahren umfasst drei 10-minütige Waschungen mit EDTA, einem Mittel zur Entfernung des Schleims. Es folgen 30 Minuten in einer Lösung mit Enzymen, die das Gewebe in einzelne Zellen aufspalten, und dann die Filtration der Zellen.

„So konnten wir zum ersten Mal die einzelnen Immunzellen untersuchen“, erklärt die Hauptautorin Laura Ferrer-Font, PhD, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Malaghan Institute of Medical Research. „Wir haben eine neue Technologie namens spektrale Durchflusszytometrie verwendet, um viele verschiedene Arten von Immunzellen gleichzeitig zu untersuchen und verschiedene Veränderungen zu identifizieren, die im Verlauf der parasitären Infektion stattfinden.“

Das Team vergewisserte sich auch, dass die Immunveränderungen, die sie in den Zellen sahen, repräsentativ für die Immunveränderungen waren, die in dem von den infizierten Tieren entnommenen Gewebe auftraten, um sicherzustellen, dass der Prozess der Zellextraktion ihre Ergebnisse nicht verfälschte.

„Jetzt, da wir einen Weg gefunden haben, Immunzellen aus parasiteninfizierten Eingeweiden zu extrahieren, können wir damit beginnen, wichtige Fragen zur Immunantwort zu beantworten“, schließt Mayer. „Diese Technik wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, leistungsfähige Werkzeuge wie die Einzelzell-RNA-Sequenzierung einzusetzen, um die Immunantwort in verschiedenen Wirten zu untersuchen. Sie könnte auch denjenigen, die sich mit entzündlichen Darmerkrankungen oder Nahrungsmittelallergien befassen, helfen, einzelne Zellen aus dem Darm für weitere Untersuchungen zu entnehmen.“