Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Biologie# Biologie moléculaire

L'impact de la schistosomiase sur la santé mondiale

Un aperçu de la schistosomiase et de ses effets sur des millions de personnes dans le monde.

― 6 min lire


Schistosomiase : UneSchistosomiase : Uneépidémie cachéeà l'échelle mondiale.alors que la schistosomiase se propageDes millions de personnes souffrent
Table des matières

La Schistosomiase est une maladie causée par des parasites appelés schistosomes, qui touchent plus de 230 millions de personnes dans le monde. Environ 779 millions de personnes risquent de contracter l'infection. La maladie peut entraîner de graves problèmes de santé, entraînant des millions d'années perdues à cause de l'incapacité.

Cycle de vie des schistosomes

Les schistosomes ont un cycle de vie complexe avec plusieurs étapes. Ils se reproduisent à la fois de manière asexuée et sexuée, d'abord dans les escargots puis chez les humains. Quand les humains s'infectent, les larves se développent en vers mâles et femelles qui se reproduisent et migrent vers les veines des intestins ou de la région pelvienne. Après 5 à 12 semaines, ces vers adultes commencent à pondre des œufs. Le système immunitaire réagit à ces œufs, ce qui peut entraîner une inflammation et des dommages aux tissus.

Traitement et défis

Le traitement le plus courant de la schistosomiase est le Praziquantel (PZQ), qui peut tuer les vers adultes mais n'affecte pas les immatures ni ne prévient la réinfection. Un usage prolongé du PZQ soulève des inquiétudes quant au développement de résistances et met en lumière le besoin de meilleures options de traitement.

Problèmes de santé liés à la schistosomiase

Différentes espèces de schistosomes causent différents problèmes de santé. S. mansoni et S. japonicum entraînent des maladies affectant le foie et les intestins, tandis que S. haematobium est lié à des problèmes des voies urinaires, y compris des douleurs à la miction et le risque de cancer de la vessie. Des recherches suggèrent que S. haematobium pourrait jouer un rôle important dans le développement du cancer de la vessie, car il est classé comme carcinogène par des organisations de santé.

Avancées de la recherche

Des études récentes se sont concentrées sur la compréhension des infections causées par S. haematobium, en utilisant des échantillons de sang et des analyses d'urine pour identifier des changements dans l'activité génique qui pourraient révéler comment le corps réagit à l'infection. Cependant, étudier ces infections chez les humains peut être compliqué à cause de la nécessité d'un timing précis pour la collecte des échantillons. Les recherches sur des modèles animaux, en particulier les rongeurs, ont été utiles mais peuvent ne pas reproduire fidèlement les problèmes spécifiques de la vessie observés dans les infections humaines.

Étude des infections à S. haematobium

Dans diverses expériences, des chercheurs ont injecté des œufs de S. haematobium directement dans les vessies de souris pour mieux étudier l'infection et ses effets sur l'hôte. Cette méthode permet aux scientifiques d'observer les changements dans l'expression génétique associés à la maladie.

Changements dans l'expression des gènes

Quand les œufs ont été injectés dans les souris, les chercheurs ont remarqué des changements significatifs dans l'expression des gènes des tissus de la vessie. Certains gènes liés à l'inflammation et à la Réponse immunitaire étaient activés, indiquant que le corps réagissait activement à l'infection.

Réaction du système immunitaire

La réponse du système immunitaire impliquait divers facteurs qui aident à réguler l'inflammation et le comportement des cellules immunitaires. Certains types de cellules immunitaires semblaient augmenter, tandis que d'autres étaient réprimées, entraînant un environnement immunitaire complexe dans la vessie. Cette interaction peut aider le parasite à survivre tout en causant des dommages aux tissus.

Le rôle des gènes

Plusieurs gènes liés aux réponses immunitaires, à l'inflammation et à la signalisation cellulaire ont été positivement affectés par la présence des œufs du parasite. Les résultats montrent un processus dynamique où le corps essaie de contrôler l'infection tout en s'ajustant à l'inflammation qui en résulte.

La réponse génétique du parasite

En plus d'étudier la réponse de l'hôte, les chercheurs ont également examiné comment les œufs de S. haematobium réagissaient dans la vessie. Fait intéressant, moins de signaux géniques du parasite ont été détectés après l'injection des œufs par rapport aux échantillons de contrôle.

Focus sur les souris femelles

L'étude impliquait principalement des souris femelles, car leurs réactions peuvent fournir des informations sur la façon dont le corps féminin répond à la maladie, ce qui peut différer de celui des mâles à cause de facteurs hormonaux et biologiques.

Mise en place expérimentale

La recherche incluait des procédures précises pour l'injection des œufs. Les souris ont été anesthésiées et ont été soigneusement injectées soit avec les œufs du parasite, soit avec une substance de contrôle pour permettre des comparaisons directes.

Résultats de la recherche

Les expériences ont révélé que la présence des œufs de S. haematobium entraînait une expression accrue de certains gènes associés à l'inflammation et aux processus de réparation dans la vessie. Cette réaction est probablement une tentative de gérer la réponse immunitaire et de prévenir les dommages.

Défis dans la recherche

L'étude a rencontré plusieurs obstacles, notamment en ce qui concerne la qualité des échantillons collectés après les injections. Certains échantillons n'ont pas produit suffisamment d'ARN pour une analyse approfondie, ce qui pourrait limiter les résultats.

L'importance de comprendre la schistosomiase

Comprendre les interactions entre les schistosomes et leurs hôtes est crucial pour développer de meilleurs traitements et méthodes de diagnostic. La relation entre le parasite et la réponse immunitaire humaine est complexe, et des éclaircissements à ce sujet peuvent aider à lutter plus efficacement contre la schistosomiase.

Directions futures de recherche

Les études futures visent à examiner les réponses de différents types de cellules dans la vessie pour avoir une vue plus claire de la manière dont la schistosomiase affecte la santé humaine. L'investigation des différences dans l'expression génique dans différents environnements (comme la vessie par rapport au foie) pourrait également éclairer la façon dont les parasites s'adaptent et prospèrent dans leurs hôtes.

Conclusion

La schistosomiase reste un défi de santé publique majeur, en particulier dans les zones où la maladie est endémique. La complexité des interactions entre les schistosomes et leurs hôtes souligne le besoin de plus de recherches pour améliorer les stratégies de traitement et les résultats de santé. Comprendre la biologie de ces parasites et la réponse immunitaire de l'hôte sera essentiel dans la lutte contre cette maladie débilitante.

Source originale

Titre: RNA-seq gene expression profiling of the bladder in a mouse model of urogenital schistosomiasis

Résumé: Background: Parasitic flatworms of the Schistosoma genus cause schistosomiasis, which affects over 230 million people. Schistosoma haematobium causes the urogenital form of schistosomiasis (UGS), which can lead to hematuria, fibrosis, and increased risk of secondary infections by bacteria or viruses. UGS is also linked to bladder cancer. To understand the bladder pathology during S. haematobium infection, our group previously developed a mouse model that involves the injection of S. haematobium eggs into the bladder wall. Using this model, we studied changes in epigenetics profile, as well as changes in gene and protein expression in the host bladder tissues. In the current study, we expand upon this work by examining the expression level of both host and parasite genes using RNA sequencing (RNA-seq) in the mouse bladder wall injection model of S. haematobium infection. Methods: We used a mouse model of S. haematobium infection in which parasite eggs or vehicle control were injected into the bladder walls of female BALB/c mice. RNA-seq was performed on the RNA isolated from the bladders four days after bladder wall injection. Results/Conclusions: RNA-seq analysis of egg- and vehicle control-injected bladders revealed the differential expression of 1025 mouse genes in the egg-injected bladders, including genes associated with cellular infiltration, immune cell chemotaxis, cytokine signaling, and inflammation We also observed the upregulation of immune checkpoint-related genes, which suggests that while the infection causes an inflammatory response, it also dampens the response to avoid excessive inflammation-related damage to the host. Identifying these changes in host signaling and immune responses improves our understanding of the infection and how it may contribute to the development of bladder cancer. Analysis of the differential gene expression of the parasite eggs between bladder-injected versus uninjected eggs revealed 119 S. haematobium genes associated with transcription, intracellular signaling, and metabolism. The analysis of the parasite genes also revealed fewer transcript reads compared to that found in the analysis of mouse genes, highlighting the challenges of studying parasite egg biology in the mouse model of S. haematobium infection. Author summaryMore than 230 million people worldwide are estimated to carry infection with parasites belonging to the Schistosoma genus, which cause morbidity associated with parasite egg deposition. Praziquantel, the drug of choice to treat the infection, does not prevent reinfection, and its decades-long history as the main treatment raises concerns for drug resistance. Of the schistosome species, Schistosoma haematobium causes urogenital disease and has a strong association with bladder cancer. The possibility for drug resistance and the gap in knowledge with respect to the mechanisms driving S. haematobium-related bladder cancer highlight the need to better understand the biology of the infection to aid in the development of new therapeutic strategies. In this study, we used a mouse model of S. haematobium infection that delivers parasite eggs directly to the host mouse bladder wall, and we examined the changes in the gene expression profile of the host and the parasite by RNA-sequencing. The results corroborated previous findings with respect to the hosts inflammatory responses against the parasite eggs, as well as revealed alterations in other immune response genes that deepen our understanding of the mechanisms involved in urogenital schistosomiasis pathogenesis.

Auteurs: Michael H. Hsieh, K. Ishida, D. N. M. Osakunor, M. Rossi, O. K. Lamanna, E. C. Mbanefo, J. J. Cody, L. Le

Dernière mise à jour: 2024-06-29 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.29.601185

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.29.601185.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires