Können Mücken Hafen Tausende von malaria-verursachenden Parasiten in Ihrem Körper, noch beim schlürfen Blut von einem Opfer, die Sie übertragen nur einen winzigen Bruchteil davon. In dem bemühen, zu definieren, genau die Lage des Parasiten Engpass, Johns Hopkins Medicine Wissenschaftler sagen, Sie haben entdeckt, dass die Parasiten sind angehalten, durch ein Hindernis auf dem Fluchtweg in die Insekten Spieß Drüsen, eine Barriere, die potenziell dienen als neuartiges Ziel zur Vermeidung oder Verminderung der Malaria-Infektion.
„Unsere Ergebnisse fügen Sie wesentliche Details, um die Rolle der Mücke Speicheldrüsen als gateway Organe für Krankheiten durch diese Insekten“, sagt Deborah Andrew, M. S., Ph. D., professor für Zellbiologie an der Johns Hopkins University School of Medicine. „Durch die Verbesserung der übertragung von Barrieren, die natürlich existieren, Mücken, die wir potenziell blockieren die Ausbreitung von malaria und anderen tödlichen Moskito-borne Krankheiten, wie Zika Fieber.“
Schätzungsweise 220 Millionen Menschen weltweit, überwiegend in tropischen und subtropischen Regionen ist malaria, und mehr als 400.000 sterben an den Parasiten-Infektion jedes Jahr, nach der World Health Organisation. Gekennzeichnet durch die Deaktivierung von Fieber, Schüttelfrost, Müdigkeit und Schwitzen, die Krankheit kann mit Medikamenten behandelt und verhindert mit Moskito Beseitigung Programme, aber die hohen Kosten für Medikamente und Tilgung Methoden konsequent behindern Bemühungen um die Senkung der malaria ist die Prävalenz. Andere durch Stechmücken übertragenen Erkrankungen wie dengue-Fieber, Streik erreicht souverän Millionen mehr.
Eine Beschreibung der Forschung veröffentlicht im Aug. 6 Ausgabe der Zeitschrift mBio.
Malaria-Parasiten sind abhängig von weiblichen Anopheles-Mücken verbreitet, die in einen komplexen Lebenszyklus, die beginnt, wenn die Moskitos Essen männliche und weibliche Parasiten Geschlechtszellen während einer Blutmahlzeit von einem infizierten Tier host. Die Zellen wind in der Moskito-Darm, wo Sie verschmelzen und bilden befruchtete Eier, dann drücken Sie durch den Darm das Futter und werden eingehüllt in die Zysten im Körper der Insekten Hohlraum. In diesen Zysten, die Parasiten beginnen reproduktiven Rausch, dass Sie mehr und mehr Kopien von sich selbst. Wenn die Zysten schließlich platzen und die Parasiten raid der Speicheldrüse durch die Horden, bereit zu sein, die gespritzt werden, wenn die Mücke nimmt Ihre nächste Blutmahlzeit. Aber Wissenschaftler haben lange beobachtet, dass die meisten von Ihnen noch nie machen Sie aus der Mücke.
„Obwohl Tausende von Parasiten in die Speicheldrüsen, weniger als 10 von Ihnen übermittelt werden, während ein Mückenstich“, sagt Michael Wells, Ph. D., wissenschaftlicher Mitarbeiter in Andrew ‚ s Labor und der Studie führen Autor. „So wussten wir, dass der Speicheldrüse blockiert den Parasiten aus raus, aber wir wussten nicht genau wie.“
Die Anopheles-Mücke Speichel Drüse besteht aus drei Lappen, von Speichel-produzierenden Zellen. Die Lappen sind eingehüllt in einer Schutzfolie namens der Basalmembran, und in beiden Lappen sind lange Kanäle, die sich in das Insekt in den Mund. Für die Freigabe, die Parasiten müssen erst durch die Basalmembran zu durchdringen einer Schicht von Speicheldrüsen-Zellen und dann schwimmen Sie quer durch einen Raum namens “ sekretorischen Hohlraum zu erreichen, die Speichel-Kanal.
Um zu untersuchen, wie die Speicheldrüsen beeinträchtigen könnten malaria-übertragung, die Forscher zunächst lassen Anopheles-Mücken ernähren sich von Nagetieren, Blut, angereichert mit malaria-Parasiten. Da die Moskitos entschieden haben, wie viel Sie aßen, jeder verbraucht eine unterschiedliche Menge von Parasiten. Das bot den Forschern Daten für verschiedene Mengen von parasitären Infektion von Hunderten von Mücken-Speichel-Drüsen.
Die Forscher dann systematisch kartiert die Parasiten‘ – Position durch das sezieren von Speicheldrüsen von diesen Mücken und suchen für die Parasiten unter high-Power-Mikroskope. Sie fanden, dass die meisten Tiere wurden entweder in der Basalmembran oder in den sekretorischen Hohlraum. Aber nur ein paar Parasiten wurden in den Speicheldrüsen Kanäle.
„Die Parasiten zu haben scheinen, keine Schwierigkeiten in den Speicheldrüsen“, sagt Wells. „Also, dieser sagte uns, dass das Hindernis passiert später, wenn die Parasiten versuchen, auf die Speichel-Kanal.“
Als Nächstes wollen die Wissenschaftler gezoomt auf die Zellschichten in den einzelnen Lappen der Speicheldrüse. Sie fanden, dass die meisten Parasiten erschien nicht zum verlassen des sekretorischen Hohlraum und wurden gebündelt an einem faserigen, stabile Wand aus einer Substanz namens chitin, die Formen rund um die Speicheldrüsen Kanäle.
Einige Parasiten, die jedoch in der Lage waren, einen tunnel durch das chitin Wand und erreichen die Speicheldrüsen Kanal, aber wie der Verkehr Engpässe, die schmale öffnung, die Sie eingegraben in darf nur ein paar Parasiten passieren. Wells sagt der glücklichen Parasiten, die machen es durch die harten Kanalwand sind wahrscheinlich diejenigen, die freigegeben werden, während ein Biss.
Wenn die chitin Wand um Speichel-Kanäle können angereichert werden, können Infektionen vereitelt werden. „Unsere Studie ist ein Erster Schritt in ein besseres Verständnis, wie die Speicheldrüsen, die in malaria-tragenden Moskitos beschränken Sie die übertragung von Krankheiten, Parasiten,“ sagt Andrew. „In der Zukunft, wir hoffen, dass diese Informationen vorher von Strategien zur Begrenzung der übertragung und entdecken Sie, wie andere Insekten haben entwickelt Möglichkeiten, um Einfluss auf die übertragung von Krankheiten.“
Die Forschung wurde unterstützt von den National Institutes of Health (NIH RO1DE013899), eine der Johns Hopkins Malaria Research Institute post-doc fellowship und Bloomberg Philanthropies.