DOI: https://doi.org/10.2147/rrtm.s397138
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38371362
تاريخ النشر: 2024-02-01
المؤلف: Melinda B. Tanabe وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
Fasciola hepatica، طفيلي ديدان مشقوقة موزعة عالميًا، يؤثر بشكل كبير على صحة الماشية والبشر، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة في صناعة الماشية. تتضمن دورة حياة الطفيلي الهجرة عبر الكبد والنضوج في قنوات الصفراء بعد الابتلاع. فهم المناعة المرضية لـ F. hepatica أمر بالغ الأهمية لتطوير العلاجات واللقاحات الفعالة. تستند المعرفة الحالية بشكل أساسي إلى دراسات في المختبر وفي الكائنات الحية في نماذج حيوانية، مع رؤى محدودة حول تفاعلات المضيف والطفيلي في البشر.
تسلط المراجعة الضوء على أن F. hepatica تسبب المرض من خلال آليات مختلفة، بما في ذلك تعديل الالتهاب، والأفعال الإنزيمية للمنتجات الإفرازية-السرطانية (ES)، والانقطاع الميكانيكي خلال مراحل العدوى المختلفة. بينما تأتي معظم البيانات الحالية حول تفاعلات المضيف من دراسات حيوانية، هناك حاجة ملحة لوصف الآليات المرضية المحددة في البشر. لقد ألقى تحديد البروتينات الإفرازية والسرطانية المختلفة من Fasciola sp. الضوء على بعض العمليات المرضية، لا سيما في تعديل الاستجابة المناعية، مما يشير إلى أن هذه البروتينات يمكن أن تكون أهدافًا محتملة للعلاجات والتشخيصات وتطوير اللقاحات.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث التأثير الكبير على الصحة العامة والاقتصاد للطفيليات الدودية المشقوقة المنقولة بالغذاء Fasciola hepatica وFasciola gigantica، التي تصيب مجموعة متنوعة من الثدييات، بما في ذلك البشر والماشية. تسبب الفاسيولاز، المرض الناتج عن هذه الطفيليات، خسائر اقتصادية سنوية تتجاوز 3 مليارات دولار أمريكي في قطاع الماشية وتؤثر سلبًا على المزارعين الصغار في البلدان ذات الموارد المحدودة. في البشر، يمكن أن تؤدي عدوى F. hepatica إلى أعراض حادة ومزمنة، بما في ذلك فقدان الوزن، والتقزم، وفقر الدم لدى الأطفال، ومضاعفات كبدية متنوعة، مما يساهم في عبء مرض الكبد المزمن في المناطق المتوطنة.
دورة حياة Fasciola معقدة، تشمل التكاثر اللاجنسي في الحلزونات والتكاثر الجنسي في المضيفات الثديية النهائية. يظهر F. hepatica نطاق مضيف واسع وقد تكيف مع بيئات متنوعة، بما في ذلك المناطق المرتفعة. تظل تفاعلات المضيف والطفيلي في الفاسيولاز غير مفهومة جيدًا، حيث تأتي معظم المعرفة من نماذج حيوانية بدلاً من دراسات بشرية. تبدأ المرحلة الغازية من العدوى عندما تطلق الميتاسيركاريا الطفيليات اليافعة في الاثني عشر، مما يؤدي إلى الهجرة عبر أنسجة الكبد وتأسيس عدوى مزمنة في شجرة الصفراء في النهاية. تهدف الورقة إلى مراجعة الفهم الحالي لعلم الأمراض لعدوى Fasciola، مع التركيز على الاستجابات المناعية والعمليات المرضية عبر مضيفين مختلفين، وخاصة البشر.
مناقشة
ت outlines قسم المناقشة في ورقة البحث حول الفاسيولاز علم المناعة المرضية للمرض، والذي يتميز بمرحلتين سريريتين: المرحلة الحادة، حيث تهاجر يرقات الدودة عبر الكبد، والمرحلة المزمنة، حيث تقيم الديدان البالغة في قنوات الصفراء وتنتج البيض. في المرحلة الحادة، تحدث العدوى من خلال تناول الميتاسيركاريا، التي يتم تنشيطها في الاثني عشر وتخترق الظهارة المعوية. تحفز هذه العملية استجابة مناعية للمضيف، تشمل بشكل أساسي الحمضات والأجسام المضادة IgG، والتي يمكن أن توفر حماية جزئية ضد إعادة العدوى. تهاجر اليرقات الجديدة (NEJs) إلى الكبد، حيث تحفز استجابة مناعية من نوع Th2 تتميز بإنتاج الإنترلوكينات (IL-4، IL-5، IL-10) وتجنيد خلايا المناعة، بما في ذلك الحمضات وخلايا الصارية. من الجدير بالذكر أن الطفيلي يستخدم آليات مختلفة لتفادي استجابة المناعة لدى المضيف، مثل إفراز المستضدات الإفرازية/السرطانية (ES) وتعديل تنشيط خلايا المناعة.
في المرحلة المزمنة، يتم تعديل الاستجابة المناعية بشكل أكبر، مما يؤدي إلى انخفاض في الحمضات ومستويات السيتوكينات. تنشط منتجات ES خلايا T التنظيمية (Tregs) وتعزز تحويل البلعميات إلى نمط M2، والذي يرتبط بالاستجابات المضادة للالتهابات. تتميز هذه المرحلة بإنتاج البيض واستراتيجية مستمرة لتفادي المناعة من قبل الطفيلي، والتي تشمل تغيير مستضداته التاجية وإفراز مثبطات البروتياز السيرين. تشمل الأمراض المرتبطة بالفاسيولاز أضرارًا كبيرة في الكبد، وتليفًا، واحتمال انسداد شجرة الصفراء، مما يمكن أن يؤدي إلى مضاعفات مثل التهاب الأقنية الصفراوية والتهاب البنكرياس. تؤكد الورقة على الحاجة إلى مزيد من الدراسات لتوضيح التفاعلات المعقدة بين Fasciola ومضيفيها، لا سيما فيما يتعلق بالتأثيرات المزمنة للعدوى والروابط المحتملة بأمراض الكبد مثل سرطان الأقنية الصفراوية.
DOI: https://doi.org/10.2147/rrtm.s397138
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38371362
Publication Date: 2024-02-01
Author(s): Melinda B. Tanabe et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
Fasciola hepatica, a globally distributed trematode parasite, significantly impacts both livestock and human health, leading to considerable economic losses in the livestock industry. The parasite’s lifecycle involves migration through the liver and maturation in the bile ducts post-ingestion. Understanding the immunopathogenesis of F. hepatica is crucial for developing effective therapeutics and vaccines. Current knowledge primarily derives from in vitro and in vivo studies in animal models, with limited insights into host-parasite interactions in humans.
The review highlights that F. hepatica induces disease through various mechanisms, including modulation of inflammation, enzymatic actions of excretory-secretory (ES) products, and mechanical disruption during different infection phases. While much of the existing data on host interactions comes from animal studies, there is a pressing need to characterize the specific pathogenic mechanisms in humans. The identification of various secretory and excretory proteins from Fasciola sp. has shed light on some pathological processes, particularly in immune response modulation, suggesting these proteins could serve as potential targets for therapeutics, diagnostics, and vaccine development.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significant public health and economic impact of the foodborne trematodes Fasciola hepatica and Fasciola gigantica, which infect a variety of mammals, including humans and livestock. Fascioliasis, the disease caused by these parasites, results in annual economic losses exceeding 3 billion USD in the livestock sector and adversely affects small farmers in low-resource countries. In humans, F. hepatica infection can lead to acute and chronic symptoms, including weight loss, stunting, anemia in children, and various liver complications, thereby contributing to the burden of chronic liver disease in endemic regions.
The life cycle of Fasciola is complex, involving asexual reproduction in snails and sexual reproduction in definitive mammalian hosts. F. hepatica exhibits a broad host range and has adapted to various environments, including high-altitude regions. The host-parasite interaction in fascioliasis remains poorly understood, with most knowledge derived from animal models rather than human studies. The invasive phase of infection begins when metacercariae release juvenile parasites in the duodenum, leading to migration through liver tissues and eventual establishment of chronic infection in the biliary tree. The paper aims to review the current understanding of the pathogenesis of Fasciola infection, focusing on immune responses and pathogenic processes across different hosts, particularly humans.
Discussion
The discussion section of the research paper on fascioliasis outlines the immunopathogenesis of the disease, which is characterized by two clinical phases: the acute phase, where the fluke larvae migrate through the liver, and the chronic phase, where adult flukes reside in the bile ducts and produce eggs. In the acute phase, infection occurs through the ingestion of metacercariae, which are activated in the duodenum and penetrate the intestinal epithelium. This process triggers a host immune response, primarily involving eosinophils and IgG antibodies, which can provide partial protection against reinfection. The newly excysted juveniles (NEJs) migrate to the liver, where they induce a Th2 immune response characterized by the production of interleukins (IL-4, IL-5, IL-10) and the recruitment of immune cells, including eosinophils and mast cells. Notably, the parasite employs various mechanisms to evade the host immune response, such as the secretion of excretory/secretory (ES) antigens and the modulation of immune cell activation.
In the chronic phase, the immune response is modulated further, leading to a reduction in eosinophilia and cytokine levels. The ES products activate regulatory T cells (Tregs) and promote the conversion of macrophages to an M2 phenotype, which is associated with anti-inflammatory responses. This phase is marked by the production of eggs and a continued immune evasion strategy by the parasite, which includes altering its tegumental antigens and secreting serine protease inhibitors. The pathology associated with fascioliasis includes significant liver damage, fibrosis, and potential biliary tree obstruction, which can lead to complications such as cholangitis and pancreatitis. The paper emphasizes the need for further studies to elucidate the complex interactions between Fasciola and its hosts, particularly regarding the chronic effects of infection and the potential links to liver diseases such as cholangiocarcinoma.