Tłumaczenie Ola Jeglińska

Główka tasiemca wyposażona jest w dwa kręgi haczyków i cztery przyssawki, które umożliwiają mu przytwierdzenie się do ściany jelita cienkiego żywiciela Zdjęcia dzięki uprzejmości the Institute for Parasitology, University of Bern, Switzerland

Matt Kaplan bada organizmy pasożytujące w człowieku – czy pora zmienić zdanie na ich temat? Definicja „zdrowego człowieka” nie uległa znacznym zmianom od ponad stu lat. Ogólnie rzecz biorąc, słowniki opisują zdrowie jako stan wolny od dolegliwości i chorób. Jednakże badania przeprowadzone w ostatnich dziesięciu latach zaczynają podważać tę klasyczną definicję - nowe wyniki sugerują, że różne organizmy powodujące choroby mają wpływ na stan zdrowotny wielu zwierząt. To zjawisko ilustrują dwa gatunki pasożytniczych tasiemców: Anthobothrium i Paraorigmatobothrium, które zupełnie jak inne tasiemce wchłaniają składniki odżywcze pochodzące z pożywienia, osadzając się w układzie trawiennym zwierzęcia.

Te dwa gatunki nie pasożytują jednak w jelicie psa, kota czy człowieka; osadzają się w układzie trawiennym rekinów, okradając te drapieżniki ze składników odżywczych, zanim zostaną wchłonięte przez organizm żywiciela. O ile mała ilość tasiemców zmusza organizm gospodarza do częstszego przyjmowania pożywienia, ich duże ilości mogą spowodować poważną chorobę zwierzęcia.

Badania przeprowadzone przez Masoumeh Malek oraz grupę badaczy z irańskiego Uniwersytetu w Teheranie wykazały, że pasożyty te mogą pełnić ogromnie ważną funkcję w organizmie gospodarza.

W wyniku sekcji zwłok 16 żarłaczy z gatunku Dussumieri znalezionych w rejonie Zatoki Perskiej wyizolowano tasiemce znajdujące się w ich jelicie cienkim. Dzięki temu zespół badaczy porównać mógł stężenie różnych pierwiastków budujących tkanki żywe żarłaczy i tasiemców. Ku ich zaskoczeniu, ciała tasiemców wykazały od 278 do 455 razy wyższe stężenie toksycznych pierwiastków kadmu i ołowiu niż ciała żarłaczy.

Rekin Zdjęcia dzięki uprzejmości qldian / iStockphoto

Pasożyty te, choć kradną część składników odżywczych z jelita żarłacza, wyświadczają mu też ogromną przysługę ponieważ pełnią rolę filtru, który chroni drapieżnika przed zatruciem toksycznymi pierwiastkami z grupy metali (Malek et al., 2007).

Odkrycia tego rodzaju sprawiają, że definicja pasożyta ulega zatarciu. Pasożyty, wydawało się do tej pory, czerpią co im potrzeba i nie oddają nic w zamian, działając tym samym na niekorzyść organizmu gospodarza. Ich zachowanie można skontrastować z mutualizmem organizmów, które funkcjonują na zasadzie wzajemnego uzależnienia, oboje czerpiąc korzyści z obecności drugiego lub z współbiesiadnictwem organizmów, gdzie organizm żywiciela czerpie korzyść z obecności drugiego organizmu, ktόry nie otrzymuje nic w zamian. Trudno ocenić jaką rolę odgrywają tasiemce pasożytujące w układzie trawiennym żarłaczy. Taki brak pewności co do roli pasożytów nie ogranicza się tylko i wyłącznie do gatunków pasożytujących na żarłaczach. Wiele gatunków pasożytniczych żerujących w człowieku także zaczyna wzbudzać wątpliwości co do słuszności tradycyjnej definicji.

Czy pasożyty powstrzymują agresję układu odpornościowego? Zdjęcia dzięki uprzejmości Eraxion / iStockphoto

Wszystko zaczęło się w latach 70. XX wieku, kiedy alergik i badacz John Turton, zatrudniony wtedy w brytyjskim Medical Reseach Council, postanowił zainfekować się pasożytniczym gatunkiem tasiemca, Necator americanus. Jego postępowanie może wydać się szaleństwem, ale Turton podejrzewał, że wystawienie organizmu na walkę z infekcją pasożytem spowoduje zmianę w zachowaniu jego układu odpornościowego i zredukuje alergiczne reakcje jego organizmu. Eksperyment Turtona potwierdził jego przeczucia - badacz opisał w brytyjskim magazynie medycznym Lancet jak w ciągu dwóch lat, kiedy pasożyty żerowały w jego układzie trawiennym, jego odczyny alergiczne uległy załagodzeniu (Turton, 1976).

Rozumowanie Turtona opierało się na idei, że uczulenie, egzema i astma to wyolbrzymione reakcje układu odpornościowego. W normalnych warunkach układ immunologiczny szuka szkodliwych organizmów i niszczy je. U osób cierpiących na różnego rodzaju alergie, egzemę i astmę, układ odpornościowy atakuje nie tylko organizmy szkodliwe, lecz także te, które nie stanowią zagrożenia.

Pasożyty, ponieważ od milionów lat atakowane są przez układy odpornościowe żywicieli, rozwinęły mechanizmy obronne, które pomagają im przetrwać ataki układu immunologicznego. Jednym z najbardziej skutecznych mechanizmów stosowanym przez pasożyty jest uwalnianie związków chemicznych, które znieczulają układ odpornościowy gospodarza przyczyniając się tym samym do redukcji zdolności wykrywania groźnych organizmów w ciele. W ten sposób pasożyt jest rzadziej atakowany. Znieczulanie układu odpornościowego może wydawać się złym pomysłem. I do pewnego stopnia jest, szczególnie jeśli pasożyt wykorzystuje tę sytuację. Jednak badacze z brytyjskiego Uniwersytetu w Nottingham zastanawiają się czy, po milionach setek lat ewolucji, ludzki układ immunologiczny nie przywyczaił się do obecności pasożytów i przy ich braku zaczyna źle funkcjonować, stając się zbyt agresywnym.

Kichanie może być jedną z konsekwencji nadaktywnego układu odpornościowego Zdjęcia dzięki uprzejmości BigPappa / iStockphoto

Chociaż badania przeprowadzone przez Turtona zdecydowanie dowiodły słuszności jego teorii, opierały się one na wynikach tylko jednej osoby badanej, nim samym. Nauka wymaga jednak badań przeprowadzonych na wielu uczestnikach, a powtórne eksperymenty muszą potwierdzić oryginalny wynik. Osiągnąć to próbuje David Pritchard wraz z zespołem badaczy z School of Pharmacy na Uniwersytecie w Nottingham w Wielkiej Brytanii.

Przez lata zespół Pritcharda badał występowanie alergii i astmy w krajach rozwijających się, gdzie robaki pasożytnicze są często spotykane i w krajach rozwiniętych, gdzie ich występowanie jest prawie zerowe. Udało się im potwierdzić wyniki innych badań, które wykazały, że alergie są rzadszym zjawiskiem w obszarach występowania robaków pasożytniczych żerujących w układzie trawiennym człowieka. Wyniki te sugerują, że pasożyty chronią ludzi przed astmą i alergiami, ale ze względu na dużą ilość różnic warunkowych pomiędzy krajami rozwiniętymi a rozwijającymi się, które też mogą mieć wpływ na zachowanie układu odpornościowego, nie można z całą pewnością stwierdzić, że to właśnie pasożyty przyczyniają się do rzadszego występowania alergii i astmy.

Astma Zdjęcia dzięki uprzejmości CT757fan / iStockphoto

Jedynym sposobem na weryfikację tej tezy jest zainfekowanie robakami pasożytniczymi dużej grupy badanych cierpiących na astmę, egzemę i inne alergie i dokładne śledzenie ich przypadłości, aby sprawdzić czy astma i alergie na które cierpią, ulegną załagodzeniu w porównaniu z grupą badanych cierpiących na te same dolegliwości, którzy nie zostali zainfekowani. Takie eksperymenty z udziałem astmatyków przeprowadzane są obecnie w Nottingham. Dalsze badania na robakach pasożytniczych zależą od reakcji badanych.

Jednak nawet jeśli badania wykażą, że pasożyty rzeczywiście pomagają w leczeniu alergii, pozostaje kwestia tego, ile osób będzie chciało podążyć śladem Turtona, łykając łyżkę larw tasiemca w ramach leczenia. Na szczęście może okazać się to zbędne: grupa badaczy z brytyjskiego Uniwersytetu w Strathclyde w Glasgow pod nadzorem Williama Harnetta eksperymentuje z białkiem złożonym, które wytwarzane jest przez robaka pasożytniczego z gatunku Acanthocheilonema viteae, który występuje w układzie trawiennym gryzoni. Wyniki ich badań sugerują, że nawet przy nieobecności pasożyta, produkowane przezeń białko jest w stanie złagodzić objawy alergicznego zapalenia skóry^w2.

Pomimo, że wiele dalszych badań jest konieczne, aby w pełni zrozumieć działanie białka, jego potencjał w leczeniu takich przypadłości jak astma, egzema i inne alergie jest oczywisty. Miejmy nadzieję, że dla ogółu społeczeństwa będzie to smaczniejsze rozwiązanie.

Referencje

Garner S, Thomas R (2010) Evaluating a medical treatment. Science in School 16: 54-59. www.scienceinschool.org/2010/issue16/clinical

Malek M et al. (2007) Parasites as heavy metal bioindicators in the shark Carcharhinus dussumieri from the Persian Gulf. Parasitology 134(7): 1053-1056. doi: 10.1017/S0031182007002508

Turton JA (1976) IgE, parasites, and allergy. The Lancet. 308(7987): 686. doi: 10.1016/S0140-6736(76)92492-2

Zasoby w Internecie

w1 – Informacje na temat badań prowadzonych przez Davida Pritcharda i jego zespół: www.nottingham.ac.uk/pharmacy/people/david.pritchard

w2 – Informacje na temat badań Williama Harnetta: http://spider.science.strath.ac.uk/sipbs/staff/Billy_Harnett.htm

w3 – O autorze artykułu: www.scholarscribe.com

Zasoby

Dalsze informacje na temat badań na robakach pasożytniczych:

Wilson A, Haslam S (2009) Sugary insights into worm parasite infections. Science in School 11: 20-24. www.scienceinschool.org/2009/issue11/schistosomiasis

Jeśli podobał Ci się ten artykuł, zapraszamy do przejrzenia innych artykułów naukowych zamieszczonych na stronie Science in School: www.scienceinschool.org/sciencetopics

Matt Kaplan specjalizuje się w dziennikarstwie naukowym. Mieszka w Londynie, w Wielkiej Brytanii i w Los Angeles w Kalifornii. Pisze regularnie o wszystkim, co związane z nauką, od paleontologii począwszy, a skończywszy na wirusologii i uprawie winogron. Jeśli akurat nie siedzi przed komputerem, prowadzi wyprawy w dzikie obszary Ziemi. Więcej na jego temat można dowiedzieć się z jego strony internetowej^w3.
Przy pisaniu artykułów dla Science in School, Matt nie pobiera opłaty.

Przegląd

Artykuł stanowi znakomite wprowadznie do różnego rodzaju związków międzygatunkowych. Może użyty być na wiele sposobów.

Artykuł opisuje różne rodzaje pasożytów. W jakich sytuacjach mamy styczność z pasożytami? Uczniowie mogą wymienić endopasożyty takie jak robaki występujące w kotach, psach i rybkach akwariowych lub ektopasożyty takie jak kleszcze, wszy i pijawki. W których organach osadzają się pasożyty i jaki wpływ mają na organizmy żywicieli? Uczniowie mogą zbadać zagrożenia i sposób użycia pijawek na przestrzeni lat. Mogą też zbadać cykl życia wybranego pasożyta i zastanowić się nad tym, w jaki sposób jego anatomia dostosowana jest do jego trybu życia.

W dalszej części artykuł wyjaśnia interakcje, jakie zachodzą między pasożytami a układem odpornościowym żywiciela, co może zostać wykorzystane jako materiał do dyskusji na temat układu odpornościowego, jego składników i sposobu działania. Co dzieje się, gdy układ immunologiczny nie działa poprawnie? Uczniowie mogą podzielić się wiedzą na temat astmy i alergii. Czy ktoś z nich jest alergikiem? Jakie są przyczyny alergii, w jaki sposób leczy się uczulenie, w jaki sposób należy zareagować na reakcję alergiczną jednego z uczniów?

Następnie autor wprowadza ideę użycia pasożytów lub substancji przez nie wytwarzanych w leczeniu alergii. Uczniowie mogą podzielić się wiedzą na temat tradycyjnych metod leczenia lub przedyskutować zastosowanie antybiotyków i odporność bakterii. Czy wydaje im się, że w przyszłości pasożyty znajdą zastosowanie jako niekonwencjonalna lub uzupełniająca metoda leczenia? Uczniowie mogą też przedyskutować w jaki sposób odkrywane i testowane są nowe metody leczenia (więcej na ten temat piszą Garner & Thomas, 2010).

Czy nowe metody leczenia powinny być testowane na ochotnikach czy udział w tego typu badaniach to obowiązek wszystkich obywateli? Kto powinien ponosić koszty badań, a kto powinien czerpać z nich zysk? Jakie jest zdanie uczniów na temat opatentowania takich odkryć jak sekwencjonowanie DNA czy genetyczne modyfikowanie organizmów?

Morten Schunck, Dania

Rekomendacje recenzenta: Biologia, Parazytologia Powyżej 13 roku życia