A medida que van los conciertos, es una multitud difícil.
Más de mil millones de personas son anfitrionas de gusanos parásitos que residen en sus intestinos. Para la mayoría, es una estadía corta, con el sistema inmunológico expulsando a los gusanos en días o semanas y sin dejar rastro de que los parásitos estuvieron allí.
Sin embargo, en un pequeño porcentaje de personas y otros animales, las lombrices obtienen una retención bucal permanente y pueden permanecer alrededor de los intestinos durante años. Esa persistencia a menudo conduce a la desnutrición, lo que a su vez endurece el control de la infección, iniciando una espiraleso se vuelve difícil de escapar.
La pregunta de por qué ese pequeño porcentaje lucha por expulsar a los parásitos ha obstaculizado a los investigadores durante un tiempo. Pero un nuevo modelo matemático desarrollado en la Universidad de Nebraska-Lincoln y el Royal Netherlands Institute for Sea Research ofrece una respuesta al tiempo que refuerza un adagio: seguridad ennúmeros.
Clay Cressler, Anieke van Leeuwen y sus colegas han concluido que cuando un gran número de gusanos replantean el territorio intestinal en un huésped, generalmente logran quedarse allí a largo plazo. Por el contrario, el modelo sugiere que los gusanos solitarios:o pequeños grupos de ellos: se sienten abrumados por el sistema inmunitario y se sonrojan rápidamente del tracto gastrointestinal.
"Algunos anfitriones se enferman durante mucho tiempo. Algunos limpios parásitos muy rápido", dijo Cressler, profesor asistente de ciencias biológicas en Nebraska. "Eso no es algo que pueda explicarse con la teoría que teníamos antes".
El modelo del equipo puede simular las interacciones huésped-parásito al tener en cuenta múltiples variables: número de parásitos, disponibilidad de alimentos, masa corporal del huésped, qué cantidad de esa masa es accesible a los parásitos frente al sistema inmune. Crucialmente, tambiénfactores en los que los gusanos parásitos pueden manipular la capacidad del huésped para digerir los alimentos y generar una respuesta inmune.
Como parte de un estudio reciente, el equipo simuló infecciones de whipworm para 1,000 ratones mientras variaba la cantidad de gusanos que infectaban sus dos puntos. A partir de esos resultados, los investigadores dedujeron que un gran colectivo de whipworms puede iniciar un ciclo de autoperpetuacióneso casi garantiza la supervivencia de los parásitos.
Aunque los detalles no están totalmente claros, la investigación previa ha llevado al equipo a sospechar que una masa crítica de gusanos puede desencadenar un aluvión de moléculas que confunden o suprimen el sistema inmune y permiten que los parásitos comiencen a elevar los nutrientes de un huésped.
"Cualquier cosa que haga un parásito para aumentar su propio acceso a los recursos priva indirectamente al huésped de ellos", dijo Cressler. "Cuantos más parásitos haya, mejor manipularán los recursos y mejor manipularán,los parásitos crecen mejor. Y luego son aún mejores manipulando. Entonces obtienes este ciclo de retroalimentación positiva que les permite establecer una infección crónica ".
Cuando un número moderado de gusanos infecta a un huésped, su duración de estadía se vuelve menos segura y parece depender más de otros factores: ¿Qué tan grandes son las reservas de grasa del huésped? ¿Su sistema inmunológico ya está preparado para responder? ¿Cuánto es?¿comiendo?
En la última pregunta, el equipo encontró evidencia de que más alimentos aumentan las probabilidades de una estadía a largo plazo.
"Históricamente, la perspectiva es que la comida realmente solo importa para el huésped", dijo Cressler. "Solo recientemente, en los últimos 10 años más o menos, se ha centrado más en lo que la dieta le está haciendo al parásito. Es¿Existe la posibilidad de que lo que estás haciendo es alimentar más al parásito? En este caso, eso es lo que sucede.
"Si los sistemas biológicos están frecuentemente en este lugar donde puede ir en cualquier dirección, entonces pequeños cambios en otras cosas a las que no estamos históricamente prestando atención pueden ser las cosas que determinan si usted va en una dirección ootro."
Sin embargo, cuando todos los demás factores son iguales, el modelo indica que la cantidad de gusanos parásitos solos puede determinar si persisten en un huésped. Ese es un avance potencialmente importante, dijo Cressler, dado que los enfoques anteriores han tratado principalmente la duración del parásito como un problema fijo, variable independiente en lugar de una dependiente de otros factores.
Y cuando el equipo compiló los destinos de cada mouse en su simulación, la distribución resultante se parecía al patrón comúnmente visto en la naturaleza: la mayoría de los hosts cargados con solo unos pocos parásitos, algunos hosts cargados con muchos.
"La mayor parte de la teoría que utilizamos para comprender las interacciones inmunes-parásitas es insuficiente para abordar la cuestión de dónde proviene este tipo de variación", dijo Cressler. "Si tiene esta capacidad de permitir una larga duración ode corta duración, lo que termina viendo son muchos anfitriones que siguen recibiendo infecciones a corto plazo y tienen cargas muy bajas, y algunos anfitriones que seguirán recibiendo estas infecciones a largo plazo y terminan con una carga muy alta.
"Entonces, esta hipótesis podría ayudar a explicar dos grandes patrones en parasitología: esta variación generalizada en la duración de las infecciones y esta variación generalizada de cuán enfermo está cada huésped".
Aunque el modelo del equipo primero necesita resistir el escrutinio de la experimentación y la investigación adicional, dijo Cressler, eventualmente podría ayudar a informar el tratamiento de las infecciones parasitarias o calibrar las predicciones de casos crónicos. Hacerlo antes de que las infecciones potencialmente crónicas den lugar a desnutrición, yDisminuir la utilidad de los medicamentos que de otro modo eliminarían los parásitos, podría resultar especialmente valioso en el mundo en desarrollo.
"Si pudiéramos eventualmente decirte, 'Esto es lo que debes medir para saber si alguien va a estar infectado crónicamente', entonces eso podría decirte algo sobre cómo debes tratar o a quién necesitastratar ", dijo Cressler." ¿Dónde está el área de mayor riesgo, donde el medio ambiente es tal que las personas estarán preparadas para esta infección crónica en lugar de aguda?
"Esta variación en la duración es un patrón real y tiene consecuencias reales para las personas. Cualquier cosa que podamos hacer que ayude a comprender cómo funcionan estas infecciones podría tener un valor terapéutico más adelante. No sabemos qué es eso ahora.Pero ese es el objetivo "
Los investigadores informaron sus hallazgos en la revista Actas de la Royal Society B . Cressler y van Leeuwen fueron los autores del estudio con Andrea Graham de la Universidad de Princeton y Sarah Budischak de Claremont McKenna, Pitzer y Scripps Colleges. El equipo recibió el apoyo de la National Science Foundation.
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Materiales proporcionado por Universidad de Nebraska-Lincoln . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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