トキソカラ・カニスが健康に与える影響
トキソカラ・カニスについて学ぼう。犬や人間への影響、そして薬剤耐性についてさ。
Theresa A. Quintana, Matthew T. Brewer, Jeba R. Jesudoss Chelladurai
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目次
Toxocara canisは犬に主に寄生する回虫の一種だよ。人間にも影響を与えることがある寄生虫のグループの一つで、トキソカラ症っていう病気を引き起こすことがあるんだ。これは私たちの毛むくじゃらの友達だけの問題じゃなくて、特に低所得地域に住んでる何百万人もの人々もこの虫にさらされるかもしれないよ。アメリカでは、感染率は人口の約5%から20%と推定されていて、約1700万から6600万人が影響を受けてる計算になる。世界中では約15億2000万人がToxocara種にさらされる可能性があるんだ。特に発展途上国では衛生状態が悪く、動物との接触がよくあるから感染のリスクがさらに高いんだ。
人はどうやって感染するの?
人間は通常、偶然に卵を飲み込むことでToxocara canisに感染するんだ。この小さな卵は汚染された土壌や感染した動物の毛に見つかることがあるよ。飲み込むと卵は腸内で孵化して、幼虫が体中を移動して様々な症状を引き起こすことがある。軽い症状としては熱や腹痛が出ることもあれば、もっと深刻な臓器や目の問題を抱える人もいるよ。
Toxocara canisのライフサイクル
T. canisのライフサイクルは、感染した犬の小腸に成虫が住んでいるところから始まるよ。犬は通常、土や他の動物にいる幼虫がいる卵を食べることで感染するんだ。一度飲み込むと卵は腸内で孵化して、幼虫は肝臓や肺に移動するよ。若い犬の幼虫は肺から咳き出されて飲み込まれて、腸内で成虫に成長するんだ。雌の成虫は何千もの卵を産むんだけど、それが犬のふんの中に排出されて環境を汚染するんだ。これらの卵は長い間生き残ることができるから、人間がさらされるリスクが高まるんだよ。
犬への影響
T. canisの感染が犬に与える影響は、感染の重症度や犬の年齢によって異なるよ。重症の場合、犬は体重減少、成長不良、嘔吐、下痢などに悩まされることがあるんだ。幸いにも、いくつかの異なるクラスの薬を使って犬の感染症を効果的に治療することができるよ。でも、高齢犬では幼虫が組織に潜伏していることもあって、成虫の治療をしても感染が脅威として残ることがあるんだ。
薬剤耐性の謎
T. canisの不思議なところの一つは、特定の幼虫が治療に抵抗することがあることだよ。イベルメクチンやモキシデクチンのような薬は成虫には効果的なんだけど、組織に潜伏している幼虫はこれらの治療に耐えるみたい。なぜそうなるのかはまだ完全にはわかっていないんだ。
薬剤耐性の他の要因
薬剤耐性の問題はT. canisだけに限らないよ。多くの寄生虫も特定のタンパク質を持っていて、それが薬を細胞から排出するのを助ける仕組みがあるんだ。そのタンパク質はP-グリコプロテインって呼ばれていて、薬の運搬に関わっていて、耐性に大きな役割を果たしているかもしれないんだ。
ワームの遺伝子の理解
T. canisが薬にどのように反応するのかを理解するためには、科学者たちはその遺伝子を詳しく調べる必要があるんだ。これまでのところ、T. canisの遺伝子セットに関する情報はあまりなかったけど、研究が始まってこの虫の遺伝子が薬に曝露されたときどう反応するのかを探っているんだ。
研究の目的
最近の研究では、科学者たちがT. canisの幼虫がイベルメクチンやモキシデクチンに曝露された後の遺伝子活動を分析しようとしたんだ。特に、これらの薬が薬剤耐性に関与していると考えられる遺伝子の発現にどんな影響を与えるかを見ていたよ。
実験
実験のために、研究者たちは自然に感染した犬からT. canisを集めたんだ。卵が管理された環境で幼虫に孵化するのを待ったよ。その後、幼虫は薬に曝露されたり、治療されなかったりした。で、その後、研究者たちは幼虫で発現している遺伝子を分析したんだ。
結果はどうだった?
結果は、薬の治療によって多くの遺伝子が大きく影響を受けたことを示したよ。全体で、科学者たちはイベルメクチンやモキシデクチンに曝露された幼虫と未治療の幼虫で反応が異なる遺伝子が数百個あることを特定したんだ。
発現が増加した遺伝子
実験では、いくつかの遺伝子が薬に反応して活動が増えたんだ。これらの遺伝子は、虫が治療に曝露されても生き延びるためにどのように機能するかに寄与するかもしれないから重要なんだ。
発現が減少した遺伝子
逆に、他の遺伝子はこれらの薬で幼虫が治療されたときに活動が減少したんだ。これは、治療が虫の通常の機能を変化させたことを示唆しているよ。
GluClsの役割
薬の効果の重要な要素は、虫の神経にある特定のチャネル、グルタミン酸ゲート塩素チャネル(GluCls)をターゲットにする能力なんだ。実験では、イベルメクチンがあるときにいくつかのGluClsの発現が減少したことがわかったんだ。これが薬剤耐性の潜在的なメカニズムを示唆しているかもしれないね。
P-グリコプロテイン遺伝子
GluClsの他に、虫は様々なP-グリコプロテイン遺伝子も発現しているよ。これらの遺伝子のいくつかは、薬に曝露されたときに活動が変化したことが示されている。このことは、虫が治療を抵抗する能力に関与している可能性があることを示唆しているんだ。
遺伝子分析
T. canisの遺伝子の構成を分析するために、研究者たちは高度なシーケンシング技術を使ったんだ。さまざまな条件下でどれだけの遺伝子が活性化されているのかを理解することに焦点を当てたよ。
遺伝子分析の結果
遺伝子分析で何千もの配列が明らかになったんだけど、多くの遺伝子が薬に曝露されたか無治療であったかによって異なる反応を示したんだ。
エネルギー代謝や他の機能
薬に曝露されると、幼虫の代謝に影響が出るみたい。研究者たちは、エネルギーを生成することに関与するいくつかの遺伝子が発現が増加していることに気づいたんだ。これは、虫が薬の影響に対抗しようとしている可能性があることを示唆しているよ。
神経活動
さらに、神経構造と機能に関連する遺伝子の発現にも変化が見られたんだ。いくつかの遺伝子は増加し、他は減少していて、薬が虫の通常の神経系活動を乱しているかもしれないことを示しているんだ。
繁殖への影響
研究はまた、治療がT. canisの繁殖過程に干渉する可能性があることも示唆してるよ。繁殖に関与する特定の遺伝子が発現が減少していて、これらの薬が虫の繁殖能力にどう影響を与えるのかが懸念されているんだ。
結論:さらなる研究の呼びかけ
結局のところ、この研究はT. canisが治療にどう反応するかを明らかにしたけど、薬剤耐性の複雑さも浮き彫りにしたんだ。耐性の背後にある正確なメカニズムを理解し、より効果的な治療法を開発するためには、さらなる研究が必要なんだ。
最後の考え
Toxocara canisは小さな回虫かもしれないけど、健康に大きな影響を与えることがあるんだ!だから、正しい衛生を守って定期的に獣医に診てもらうことで、私たちの毛むくじゃらの友達と自分たちを安全に保とう!忘れないで、虫のいない犬は幸せな犬だよ!
オリジナルソース
タイトル: Transcriptional responses to in vitro macrocyclic lactone exposure in Toxocara canis larvae using RNA-seq
概要: Toxocara canis, the causative agent of zoonotic toxocariasis in humans, is a parasitic roundworm of canids with a complex lifecycle. While macrocyclic lactones (MLs) are successful at treating adult T. canis infections when used at FDA-approved doses in dogs, they fail to kill somatic third-stage larvae. In this study, we profiled the transcriptome of third-stage larvae derived from larvated eggs and treated in vitro with 10 {micro}M of the MLs - ivermectin and moxidectin with Illumina sequencing. We analyzed transcriptional changes in comparison with untreated control larvae. In ivermectin-treated larvae, we identified 608 differentially expressed genes (DEGs), of which 453 were upregulated and 155 were downregulated. In moxidectin-treated larvae, we identified 1,413 DEGs, of which 902 were upregulated and 511 were downregulated. Notably, many DEGs were involved in critical biological processes and pathways including transcriptional regulation, energy metabolism, neuronal structure and function, physiological processes such as reproduction, excretory/secretory molecule production, host-parasite response mechanisms, and parasite elimination. We also assessed the expression of known ML targets and transporters, including glutamate-gated chloride channels (GluCls), and ATP-binding cassette (ABC) transporters, subfamily B, with a particular focus on P-glycoproteins (P-gps). We present gene names for previously uncharacterized T. canis GluCl genes using phylogenetic analysis of nematode orthologs to provide uniform gene nomenclature. Our study revealed that the expression of Tca-glc-3 and six ABCB genes, particularly four P-gps, were significantly altered in response to ML treatment. Compared to controls, Tca-glc-3, Tca-Pgp-11.2, and Tca-Pgp-13.2 were downregulated in ivermectin-treated larvae, while Tca-abcb1, Tca-abcb7, Tca-Pgp-11.2, and Tca-Pgp-13.2 were downregulated in moxidectin-treated larvae. Conversely, Tca-abcb9.1 and Tca-Pgp-11.3 were upregulated in moxidectin-treated larvae. These findings suggest that MLs broadly impact transcriptional regulation in T. canis larvae.
著者: Theresa A. Quintana, Matthew T. Brewer, Jeba R. Jesudoss Chelladurai
最終更新: 2024-12-20 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629602
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629602.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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