Экологи Принстона Андреа Грэм и Сара Будишак исследовали данные из индонезийского исследования 4 000 пациентов, у которых было две паразитарных инфекции: малярия и нематода. Они сосредоточились на больных малярией, которые также прошли deworming лечение и обнаружили ранее неизвестные взаимодействия между разновидностями.
Их экологическая перспектива оказалась жизненно важной для поддразнивания обособленно данных и поняв, что разновидности co-инфицирования бьются за общий ресурс: эритроциты.«Агенты Co-инфицирования могут взаимодействовать в экосистеме тела, как разновидности взаимодействуют на саванне через соревнование ресурса – хищничество и все», сказал Грэм, адъюнкт-профессор экологии и эволюционной биологии и соруководителя Программы в Глобальном здоровье и Политике в области охраны здоровья в Принстонском университете. «Экологи, думающие о взаимодействиях разновидностей в теле целостно, могут пролить свет на здоровье человека».Когда большинство людей думает об экологии, они думают о продовольственной пирамиде дождевого леса или Серенгети, сказал Грэм, но те же самые сражения ресурса, которые объясняют экосистемы травы антилоп гну льва, могут относиться к паразитам в человеческом теле.Беря борьбу за эритроциты во внимание, она и ее коллеги показали, что удаление червей от пациентов, у которых также была малярия, позволило их малярии расти до почти втрое более высоких удельных весов.
С другой стороны присутствие кровососущих червей уменьшило плотность паразитов малярии на более чем 50 процентов. Другими словами, deworming может усилить инфекции малярии, потенциально вызвав более серьезные признаки и увеличив риск передачи малярии другим людям. Они издали свои результаты 15 февраля в журнале Ecology Letters.
«Ли и как инфекции взаимодействуют, имеет важные последствия для здоровья человека и распространения болезни», сказал Будишак, постдокторский исследователь в лаборатории Грэма, который является первым автором на бумаге.Малярия и переданные почвой инфекции червя остаются двумя из наиболее распространенных типов и типов co-появления человеческих инфекционных заболеваний, но если и как они взаимодействуют, давние дебаты, сказал Будишак. Используя их экологические экспертные знания, она и Грэм смогли решить эту тайну червя малярии, признав, что паразиты малярии и определенные виды червей полагаются на тот же самый ресурс в экосистеме хозяина: эритроциты, несущие кислород трудовые ресурсы человеческой сердечно-сосудистой системы.
Ключ к раскрытию этого сильного, но скрытого эффекта изменял перспективы, сказал Грэм. Иммунологи смотрели от нисходящего представления, сосредотачиваясь о том, как иммунная система напала на различных паразитов. Это похоже на рассмотрение Серенгети, и думающие львы определяют популяции травоядных животных как зебры и wildebeests.
Это правда в некоторых случаях – но чаще, оба хищника и продовольственная доступность важны.«Паразиты малярии находятся экологически в подобном положении тем травоядным животным», сказал Грэм. «Они в зависимости от ресурсов ниже их на пищевой цепи – для травоядных животных, это – растительность для паразитов малярии, это – эритроциты – и затем все они подвергаются хищничеству сверху. Для травоядных животных это – хищники как львы для паразитов, это – иммунная система».
Черви находятся в подобном положении в пищевой цепи: они находятся в опасности от иммунологических «хищников», и нематоды едят эритроциты (хотя другие черви вместо этого едят еду в животе хозяина). Поскольку только некоторые черви конкурируют с паразитами малярии для эритроцитов, это исследование подчеркивает важность различения среди видов паразитов с точки зрения того, как они функционируют и какие ресурсы они используют.«Особенно интересный в этом исследовании то, что это – применение экологических взглядов, которые позволили разъяснение helminth [нематода] – отношения малярии», сказала Джоанн Лелло, старший лектор в биологических науках в Университете Кардиффа, который не был вовлечен в исследование. «Если бы соревнование ресурса не рассмотрели, helminths продолжил бы рассматриваться как единственную группу, и отношения между этими паразитами никогда, возможно, не разъяснялись.
Более широкое значение этой работы находится поэтому в ее продвижении экологических взглядов и подходов в области медицинского исследования».Точно так же, как другие животные некоторые вызывающие болезнь разновидности – лучшие конкуренты, чем другие.
Кровососущие нематоды вытесняют одну разновидность малярии, плазмодий vivax. Интересно, другие разновидности малярии, P. falciparum, могут вытеснить нематод, особенно когда они недавно заражают ранее dewormed человек.Экологи решили, что различие в реакции на deworming – функция того, насколько «придирчивый» разновидности малярии. «Если нематоды сокращают количество эритроцитов, которые являются вокруг, у vivax, который более придирчив, в которых эритроцитах это может использовать, просто нет достаточно, чтобы копировать как быстро», сказал Будишак. «Но falciparum, которые используют любой эритроцит вокруг, могут найти, что достаточно эритроцитов копирует. Таким образом, черви замедляют vivax, потому что это – действительно привередливый едок, тогда как falciparum, который съест что-либо, вытесняет червей».
Предыдущие исследования пропустили эту конкурентоспособную иерархию, потому что вся малярия и виды червей были смешаны. Грэму и вниманию Будишака на ресурс разновидностей нужно, было ключевым для сортировки данных и обнаружив, что deworming позволяет vivax населению малярии увеличиваться к целых трем разам.«Хотя deworming может все еще предоставить чистую пользу для здоровья этому народонаселению, наше исследование предполагает, что у этого есть потенциал, чтобы усилить серьезность некоторых инфекций малярии», сказал Будишак.
«Если Вы, масса назначает таблетки deworming, Вы рискуете делать людей, у которых есть vivax малярия, скрывающаяся в их более больных клетках крови – и Вы также могли бы сделать москитов более вероятно, чтобы заразиться малярией и передать ее от тех людей», сказал Грэм. «Так, если бы логистика и стоимость разрешают его, мы советовали бы ‘тесту и удовольствию’ политика, где Вы кроите то, что Вы делаете своему пациенту. Если это – ребенок, у которого есть много червей, определенно deworm.
Но если бы это – ребенок с легким бременем червя, тогда мы предложили бы весить в риске малярии – в районе в тот сезон года. Действительно ли deworming стоит риска малярии? Уравновесьте затраты и преимущества».Грэм встретил одного из основных исследователей на индонезийском клиническом deworming испытании, Марии Яздэнбэхш, на конференции в Бразилии, которую Грэм совместно организовал три года назад.
Грэм вспомнил Яздэнбэхш и ее сотрудника Эрлийани Сартоно, паразитологов из Медицинского центра Лейденского университета в Нидерландах, подойдя позже, чтобы обсудить их клиническое испытание, у которого могли бы просто быть данные, необходимые, чтобы обратиться к этому вопросу о взаимодействии болезни. Грэм, Сартоно и Яздэнбэхш решили соединить их головы, и это исследование – плод их сотрудничества.Грэм провел годы, проверяя ее теории у мышей. «В экспериментах на мышах Вы можете управлять дозой и выбором времени взаимодействия между малярией и червями», сказала она. «Неоднократно, у мышей, мы видели, что соревнование эритроцита, а не иммунная реакция, кажется лучшим, чтобы объяснить результат коинфекции малярии червя. Так этот [сотрудничество] позволяет нам спрашивать, ‘Ничего себе, это соревнование ресурса, которое мы наблюдали в системе мыши, мы можем также наблюдать его в людях?’»
Грэм и Будишак надеются, что их открытие поощряет больше исследователей здравоохранения сотрудничать с экологами. «Клиницисты инфекционного заболевания не обязательно понимают, что могли бы изучить что-то от экологов», сказал Грэм. «Но экологи, входя со стороны в контекст клинического испытания – думающий целостно о том, что регулирует размер населения малярии в теле человека – смогли иметь больше смысла последствий для здоровья, чем более стандартный, иммунологический подход».