O Impacto da Esquistossomose na Saúde Global
Um olhar mais de perto na esquistossomose e seus efeitos em milhões de pessoas ao redor do mundo.
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Índice
- Ciclo de Vida dos Esquistossomos
- Tratamento e Desafios
- Problemas de Saúde Relacionados à Esquistossomose
- Avanços em Pesquisa
- Estudando as Infecções por S. haematobium
- Mudanças na Expressão Gênica
- Reação do Sistema Imunológico
- O Papel dos Genes
- A Resposta Genética do Parasita
- Foco em Camundongos Fêmeas
- Configuração Experimental
- Descobertas da Pesquisa
- Desafios na Pesquisa
- A Importância de Entender a Esquistossomose
- Direções Futuras de Pesquisa
- Conclusão
- Fonte original
A Esquistossomose é uma doença causada por parasitas chamados esquistossomos, que afetam mais de 230 milhões de pessoas no mundo todo. Cerca de 779 milhões de pessoas estão em risco de se infectar. A doença pode levar a problemas de saúde sérios, resultando em milhões de anos perdidos por causa de incapacidades.
Ciclo de Vida dos Esquistossomos
Os esquistossomos têm um ciclo de vida complexo com várias etapas. Eles se reproduzem tanto sexualmente quanto assexualmente, primeiro em caracóis e depois em humanos. Quando os humanos se infectam, as larvas se desenvolvem em vermes machos e fêmeas que acasalam e migram para as veias do intestino ou da área pélvica. Depois de 5 a 12 semanas, esses vermes adultos começam a colocar ovos. O sistema imunológico reage a esses ovos, o que pode levar a inflamação e danos nos tecidos.
Tratamento e Desafios
O tratamento mais comum para esquistossomose é o Praziquantel (PZQ), que pode matar vermes adultos, mas não afeta os imaturos ou previne reinfecções. O uso a longo prazo do PZQ levanta preocupações sobre o desenvolvimento de resistência e destaca a necessidade de opções de tratamento melhores.
Problemas de Saúde Relacionados à Esquistossomose
Diferentes espécies de esquistossomos causam diferentes problemas de saúde. O S. mansoni e o S. japonicum levam a doenças que afetam o fígado e o intestino, enquanto o S. haematobium está ligado a problemas no trato urinário, incluindo dor ao urinar e risco de câncer de bexiga. Pesquisas sugerem que o S. haematobium pode ser um fator importante no desenvolvimento de câncer de bexiga, já que é classificado como carcinógeno por organizações de saúde.
Avanços em Pesquisa
Estudos recentes se concentraram em entender infecções causadas pelo S. haematobium, usando amostras de sangue e análise de urina para identificar mudanças na atividade genética que podem revelar como o corpo responde à infecção. No entanto, estudar essas infecções em humanos pode ser desafiador devido à necessidade de um cronômetro preciso para a coleta de amostras. Pesquisas em modelos animais, especialmente roedores, têm sido úteis, mas podem não replicar com precisão os problemas específicos da bexiga observados em infecções humanas.
Estudando as Infecções por S. haematobium
Em vários experimentos, pesquisadores injetaram ovos de S. haematobium diretamente nas bexigas de camundongos para estudar melhor a infecção e seus efeitos no hospedeiro. Esse método permite que os cientistas observem mudanças na expressão gênica associadas à doença.
Mudanças na Expressão Gênica
Quando os ovos foram injetados nos camundongos, os pesquisadores encontraram mudanças significativas na expressão gênica do tecido da bexiga. Certos genes relacionados à inflamação e resposta imunológica foram ativados, indicando que o corpo estava respondendo ativamente à infecção.
Reação do Sistema Imunológico
A resposta do sistema imunológico envolveu vários fatores que ajudam a regular a inflamação e o comportamento das células imunológicas. Algumas células imunológicas pareceram aumentar, enquanto outras foram suprimidas, levando a um ambiente imunológico complexo na bexiga. Essa interação pode ajudar o parasita a sobreviver, ao mesmo tempo em que causa danos aos tecidos.
O Papel dos Genes
Vários genes ligados a respostas imunológicas, inflamação e sinalização celular foram impactados positivamente pela presença dos ovos do parasita. As descobertas apontam para um processo dinâmico onde o corpo tenta controlar a infecção enquanto também se ajusta à inflamação resultante.
A Resposta Genética do Parasita
Além de estudar a resposta do hospedeiro, os pesquisadores também observaram como os ovos de S. haematobium reagiram na bexiga. Curiosamente, menos sinais gênicos do parasita foram detectados após a injeção dos ovos em comparação com as amostras de controle.
Foco em Camundongos Fêmeas
O estudo envolveu principalmente camundongos fêmeas, já que suas reações podem fornecer informações sobre como o corpo feminino responde à doença, que pode ser diferente dos machos devido a fatores hormonais e biológicos.
Configuração Experimental
A pesquisa envolveu procedimentos precisos para a injeção dos ovos. Os camundongos foram anestesiados e injetados cuidadosamente com os ovos do parasita ou uma substância de controle para permitir comparações diretas.
Descobertas da Pesquisa
Os experimentos revelaram que a presença dos ovos de S. haematobium levou ao aumento da expressão de certos genes associados à inflamação e processos de reparo na bexiga. Essa reação é provavelmente uma tentativa de gerenciar a resposta imunológica e prevenir danos.
Desafios na Pesquisa
O estudo enfrentou vários obstáculos, especialmente em relação à qualidade das amostras coletadas após as injeções. Algumas amostras não geraram RNA suficiente para uma análise completa, o que pode limitar as descobertas.
A Importância de Entender a Esquistossomose
Entender as interações entre os esquistossomos e seus hospedeiros é crucial para desenvolver melhores tratamentos e métodos de diagnóstico. A relação entre o parasita e a resposta imunológica humana é complexa, e insights sobre isso podem ajudar nos esforços para combater a esquistossomose de forma mais eficaz.
Direções Futuras de Pesquisa
Estudos futuros visam dissecar as respostas de diferentes tipos de células na bexiga para obter uma imagem mais clara de como a esquistossomose afeta a saúde humana. Investigar as diferenças na expressão gênica em diferentes ambientes (como a bexiga em comparação com o fígado) pode esclarecer ainda mais como os parasitas se adaptam e prosperam em seus hospedeiros.
Conclusão
A esquistossomose continua sendo um desafio significativo de saúde pública, especialmente em áreas onde a doença é endêmica. A complexidade das interações entre esquistossomos e hospedeiros sublinha a necessidade de mais pesquisas para melhorar estratégias de tratamento e resultados de saúde. Entender a biologia desses parasitas e a resposta imunológica do hospedeiro será essencial na luta contra essa doença debilitante.
Título: RNA-seq gene expression profiling of the bladder in a mouse model of urogenital schistosomiasis
Resumo: 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.
Autores: Michael H. Hsieh, K. Ishida, D. N. M. Osakunor, M. Rossi, O. K. Lamanna, E. C. Mbanefo, J. J. Cody, L. Le
Última atualização: 2024-06-29 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.29.601185
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.29.601185.full.pdf
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