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マイクロスポリジア感染:隠れた脅威

マイクロスポリディアは、特に免疫力が弱い人にとって深刻な健康リスクをもたらすよ。

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目次

マイクロスポリジアは、他の生物の細胞の中でしか生きられない小さな真菌だよ。彼らはスポアを作って繁殖し、さまざまな動物、さらには人間にも感染することがある。特に免疫システムが弱っている人、例えば医療処置を受けている人や特定の病気を持っている人に健康問題を引き起こすことで知られてるんだ。マイクロスポリジアは、汚染された食べ物や水を飲んだり、スポアを吸い込んだり、感染した動物や人と接触することで体に入ることがあるよ。

最もよく知られているマイクロスポリジアの一種には、エンタロサイトゾーン・ビエネウスィやエンセファリトゾーンがあって、腸や肺に感染を引き起こすことがあるんだ。これらの感染の影響や重症度は、関わるマイクロスポリジアの種類や感染した人の免疫反応によって変わるんだ。

マイクロスポリジアが感染を引き起こす方法

マイクロスポリジアは、免疫システムが正常に機能していない人に繁殖することで知られているよ。免疫システムが弱っていると、これらの真菌は体に入りやすくなり、定着して増殖し、病気を引き起こすんだ。感染の一般的な兆候には、下痢、発熱、呼吸器の問題があるよ。これらの症状は、深刻な健康問題を抱えている人や免疫抑制治療を受けている人にとっては、もっとひどくなることがある。

マイクロスポリジアは、いくつかの方法で肺を感染させることができる。例えば、汚染された食べ物や水を飲むことで体に入ったり、小さな粒子を吸い込んだり、近くの感染したエリアから広がったり、他の感染した体の部分から血流を通じて広がったりすることがあるんだ。誤嚥、つまり食べ物や液体を肺に吸い込むことは特に心配されていて、真菌が直接肺に入ることになるから、肺炎や他の深刻な問題を引き起こす可能性があるよ。

マイクロスポリジア感染の研究

マイクロスポリジアが肺を感染させる仕組みや、体の反応を理解するために研究が行われているよ。特に、動物モデル、例えばマウスを使って人間の感染を模擬することが多いんだ。典型的な研究では、一群の健康なマウスが口からマイクロスポリジアのスポアで感染させられることがある。別のマウスの群れは、免疫システムを弱める薬であるシクロフォスファミドで治療され、この感染にどのように影響するかを調べるんだ。

マウスの健康状態は病気の兆候を探すために注意深く監視され、感染の進行や免疫システムの反応を観察するために血液や組織でさまざまなテストが行われるよ。重点的に見るポイントは、炎症細胞の存在、免疫反応に関与する特定のタンパク質(サイトカイン)の量を測定することや、肺にある真菌のスポアの数を確認することだね。

免疫システムの役割

免疫システムのマイクロスポリジアへの反応は、感染の重症度を決定する上で重要なんだ。体がこれらの真菌を認識すると、免疫細胞を送って攻撃するんだ。CD4+ T細胞やCD8+ T細胞など、特定の役割を持ったさまざまな種類の免疫細胞がいるよ。

健康な人の場合、免疫システムはしばしばマイクロスポリジアを効果的に制御できるから、症状は軽くなることが多い。でも、免疫力が弱っている人は、反応があまり効果的じゃなくて、感染がさらに広がりやすくなり、より深刻な健康問題を引き起こすことがあるの。

免疫反応の一環として、さまざまなサイトカインが血流に放出されるんだ。これらのタンパク質は免疫細胞間のコミュニケーションを助けて、感染と戦うために炎症を促進したり、炎症を解消して治癒を助けたりすることがある。マイクロスポリジア感染の場合、炎症を促すサイトカインと炎症を抑えるサイトカインの混合反応が見られることが多いよ。

実験研究からの観察

マイクロスポリジアに感染したマウスを使った研究では、マウスの健康状態が大きく異なることが観察されたんだ。治療を受けていない健康なマウスは、感染時に肺に強い炎症を示したことから、免疫反応が強いことがわかった。一方、シクロフォスファミドを受けたマウスは、免疫システムが弱ったため、あまり炎症が見られなかったけど、肺に多くの真菌スポアが存在していた。これは、強い炎症が感染と戦うのに役立つ一方で、免疫システムが損なわれていると、真菌の負荷が増える可能性があることを示唆しているね。

肺の組織を調べると、病原体を取り込んで破壊するのを助けるマクロファージなどの免疫細胞のタイプが存在していることがわかった。健康なマウスでは、特定のタイプのマクロファージがより高い存在感を示し、これは観察された肺の炎症の程度と一致していたよ。これらの異なる免疫細胞のバランスや活動は、感染の経過に大きく影響することがあるんだ。

免疫細胞相互作用の理解

感染中の異なる免疫細胞間の相互作用は複雑なんだ。研究者たちは、肺のマクロファージが炎症を促進したり、炎症を解消したりする異なる役割を果たすことを発見したよ。マイクロスポリジア感染の文脈では、特定のタイプのマクロファージの存在が肺の炎症の重症度や真菌スポアの数と相関していることが多いんだ。

例えば、肺に通常存在する肺胞マクロファージは、免疫反応を開始する上で重要な役割を果たしているんだ。この細胞が活性化されると、他の免疫細胞を呼び寄せて感染と戦う手助けができるよ。でも、場合によっては、特定のマクロファージの存在が組織の損傷を修復しようとする試みや炎症を管理することを示すこともあって、体が感染に対抗する能力に影響を与える可能性があるんだ。

サイトカインの重要性

サイトカインは免疫システムの重要なシグナル分子で、これらのレベルは感染に対する体の反応を示すことができるよ。マイクロスポリジアの場合、研究者たちは感染したマウスの血液中のサイトカインレベルの変化を観察したんだ。活発な感染を持つマウスでは、TNF-αやIL-2などの炎症性サイトカインのレベルが高く、活発な免疫反応を示唆していた。

逆に、免疫抑制を受けたマウスでは、これらの炎症マーカーのレベルが低いことがよくあって、強力な免疫反応がないことを示しているよ。このサイトカインのプロファイルの違いは、感染に対する体の反応能力を反映するだけでなく、免疫システムの全体的な健康状態も示唆しているんだ。

治療と予防への影響

マイクロスポリジアが体に感染する方法や免疫システムの反応を理解することは、より良い治療法や予防策を開発するために重要なんだ。免疫システムが弱っている人、例えば癌治療を受けている人や特定の慢性疾患を抱えている人にとって、マイクロスポリジア感染のリスクを理解することは重要なんだ。

予防策には、汚染された食べ物や水を避けたり、衛生習慣を守ったり、特に高リスクの人々において感染の兆候を監視することが含まれるよ。また、免疫システムをサポートする治療や、マイクロスポリジアを特的に攻撃する治療が検討されて、こうした感染の影響を減らすことができるかもしれないね。

結論

マイクロスポリジアは、特に免疫システムが弱っている人にとって重要な健康問題なんだ。細胞に感染し、体内で繁殖できる能力は、これらの病原体と免疫システムとの相互作用を理解することの重要性を強調しているよ。動物モデルを使った研究は、感染のメカニズム、免疫反応、治療の潜在的影響について貴重な洞察を提供しているんだ。この分野でのさらなる研究は、健康成果を改善し、マイクロスポリジア感染に対する効果的な戦略を開発するために必要不可欠なんだ。

オリジナルソース

タイトル: Interstitial pneumonia via the oropharyngeal route of infection with Encephalitozoon cuniculi

概要: Microsporidia causes opportunistic infections in immunosuppressed individuals. Mammals shed these spores of fungi in feces, urine, or respiratory secretions, which could contaminate water and food, thereby reaching the human body and causing infection. The oral route is the most common route of infection, although experiments have demonstrated that intraperitoneal and intravenous routes may also spread infection. Respiratory tract infection, although considered to be possible, has not been reported to date. The present study, therefore, aimed to demonstrate infection with the microsporidia of Encephalitozoon cuniculi via the oropharyngeal route as a model for opportunistic pneumonia. The objectives were the study of opportunistic pneumonia in general while also confirming transmission via the respiratory route to expand the understanding of the epidemiology of zoonoses. C57BL mice, both male and female, up to 12 weeks of age, and free of specific pathogens (SPF) were inoculated (Infected group) or not infected (Non-Infected group) with 1 x 107 spores of E. cuniculi via the oropharyngeal route. The animals immunosuppressed with cyclophosphamide (Cy) were infected (Cy-Infected group) or not infected (Cy-Uninfected group), and then assessed for the influence of immunosuppression on infection. In both groups, animals inoculated with 0.9% saline solution via the oropharyngeal route served as controls (Sham and Cy-Sham groups, respectively). After 14 days of infection, the lungs of all animals were retrieved for histopathological analysis, phenotyping of lung inflammatory cells using flow cytometry, measurement of fungal load using qPCR, and measurement of the serum levels of Th1, Th2, and Th17 cytokines. The results revealed that the infected animals developed interstitial pneumonia characterized by perialveolar inflammatory infiltrative lesions with a predominance of lymphocytes and plasma cells. However, the fungal load and the extent of the inflammatory infiltrate were relatively lower in the Cy-Infected group, with a predominance of the CD8+ T lymphocyte population in the lungs compared to Infected group. In the Infected group not treated with Cy, an increase in the population of alveolar macrophages (F4/80+CD11b-SiglecF+) was noted, along with higher fungal load and inflammatory infiltrate in the lungs, indicating a further pronounced Encephalitozoon pneumonia compared to the immunosuppressed animals. The infected groups presented Th1 cytokine profiles, with the Cy-Infected group exhibiting increased Th17 levels. Collectively, these results demonstrated that oropharyngeal infection promoted pneumonia caused by E. cuniculi in mice treated or not with cyclophosphamide, with greater severity occurring in the non-immunosuppressed mice, thereby establishing this model as a suitable one for interstitial pneumonia via aspiration. Author SummaryOpportunistic fungi infection in immunosuppressed individuals may lead to pneumonia that is lethal. The airways are the most common routes for these infections. The opportunistic fungal species Encephalitozoon cuniculi is associated with pneumonia, although this species has not been reported to cause airway infection to date. The present study aimed to demonstrate that the oropharyngeal route, which is a frequent route of infection in patients with reflux, could lead to severe pneumonia in the mice without immunosuppression associated with a low CD8+ T lymphocyte response.

著者: Maria Anete Lallo, M. S. Santos, R. A. da Silva, L. N. de Souza, N. R. Victorino, R. C. B. Pereira, J. G. Xavier, E. C. Perez, A. M. Alvares-Saraiva

最終更新: 2024-04-06 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588046

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588046.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。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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