Darmparasieten vormen een ernstige bedreiging voor zowel mensen als vee in grote delen van Afrika, Zuid-Amerika en Azië. De bevindingen, oorspronkelijk gepubliceerd als een preprint op bioRxiv*, kunnen wetenschappers helpen begrijpen hoe volwassen parasieten het immuunsysteem omzeilen en om manieren te testen om de immuunrespons te stimuleren om deze infecties te bestrijden.
De larven van een parasiet kunnen mensen en andere organismen besmetten via besmet voedsel of door door te dringen in de blote huid. Zodra de parasieten uitgroeien tot volwassenen in het lichaam, heeft het immuunsysteem het moeilijk om zich van hen te ontdoen en wetenschappers hebben het een uitdaging gevonden om immuuncellen in geïnfecteerde weefsels te bestuderen.
“Een groot probleem was de moeilijkheid om immuuncellen uit een geïnfecteerde darm te halen, omdat de infectie zeer sterke lokale reacties veroorzaakt, zoals een intense cellulaire slijmproductie om te proberen de wormen weg te spoelen,” zegt senior auteur Johannes Mayer, PhD, Research Fellow aan het Malaghan Institute of Medical Research in Wellington, Nieuw-Zeeland.
Mayer en collega’s testten veel verschillende manieren om immuuncellen te extraheren uit de darmen van muizen die geïnfecteerd waren met een darmparasiet genaamd Heligmosomoides polygyrus bakeri. De meeste van hun pogingen mislukten, maar uiteindelijk ontwikkelden zij een techniek waarmee miljoenen immuuncellen uit de ingewanden van de geïnfecteerde dieren konden worden geïsoleerd. De techniek omvat drie wasbeurten met EDTA, een middel om het slijm te verwijderen, gedurende 10 minuten. Dit wordt gevolgd door 30 minuten in een oplossing van enzymen die helpen het weefsel af te breken in individuele cellen, en dan celfiltratie.
“Dit stelde ons in staat om de individuele immuuncellen voor de eerste keer te bestuderen,” legt hoofdauteur Laura Ferrer-Font, PhD, stafwetenschapper aan het Malaghan Instituut voor Medisch Onderzoek, uit. “We gebruikten een nieuwe technologie genaamd spectrale flowcytometrie om te kijken naar veel verschillende soorten immuuncellen allemaal tegelijk, en identificeerden verschillende veranderingen die plaatsvinden in de loop van de parasitaire infectie.”
Het team controleerde ook of de immuunveranderingen die ze in de cellen zagen, representatief waren voor de immuunveranderingen die optraden in het weefsel van de geïnfecteerde dieren, waardoor ze er zeker van waren dat het celextractieproces hun bevindingen niet vertekende.
“Nu we een manier hebben gevonden om immuuncellen uit met parasieten geïnfecteerde darmen te extraheren, kunnen we beginnen met het beantwoorden van belangrijke vragen over de immuunrespons,” concludeert Mayer. “Deze techniek zal wetenschappers in staat stellen om krachtige instrumenten zoals single-cell RNA sequencing te gebruiken om de immuunrespons in verschillende gastheren te bestuderen. Het zou ook diegenen kunnen helpen die inflammatoire darmstoornissen of voedselallergieën bestuderen om enkele cellen uit de darm te halen voor verder onderzoek.”