Biologiska effekter av polyparasitism och undernäring Biological implications of polyparasitism and malnutrition The outcome of an infection is influenced by multiple genetic and environmental factors. How the combined impact of more than one factor influence infection is at large unknown in both humans and experimental models. Intestinal parasitic infections are the rule rather than the exception in poor rural communities, where clean water, proper housing and sewage systems are not available allowing a continuous transmission of helminths and other water-born infectious organisms. In this project we aim to understand how gastro-intestinal parasitic infections influence and are influenced by nutritional status and if the combination of malnutrition and intestinal parasitic infection is a risk factor for development of trypanosomal disease in humans. In animal models we will explore how the combination of gastrointestinal infection and malnourishment influences the outcome of Leishmania and Trypanosoma cruzi infection, two related parasitic infections, which are endemic in Bolivia. The project will be divided into two parts, in Bolivia clinico-epidemiological studies will provide information on nutritional status and how this correlates with polyparasitism and different immune parameters. The other part, which primarily will be conducted at Karolinska Institutet, Sweden, is an experimental animal set up, where the impact of the most common nutritional deficiencies of poor populations can be tested on trypanosome infections in a mono or polyparasitic context. Samverkan mellan näring och multipla parasit infektioner Infektion med mer än en parasit (polyparasitism) är snarare regel än undantag i många fattiga befolkningar. Mag-tarm parasiter, t.ex. maskar kan frodas i miljöer där människor är trångbodda och renat vatten och tillgång till avloppssystem saknas. Globalt sett räknar man med att mer än en miljard människor bär på minst en mask infektion. Maskar och andra tarmparasiter kan både orsaka och bidra till undernäring, vilket i sin tur kan förändra kroppens möjligheter att hantera andra infektioner. Parasitiska maskar kan dessutom direkt, genom det immunsvar de genererar, negativt påverka immunitet mot andra infektioner. Vår kropp reagerar med olika typer av immunsvar beroende på vilken typ av infektion eller stimuli som ges. Maskar driver ett immunsvar som liknar det man får vid en allergisk reaktion, ett T cells svar av så kallat typ 2 (Th2). Detta Th2 svar motverkar en annan typ av T cells svar som kallas Th1. Th1 svar är av betydelse för att kontrollera många infektioner, framför allt mikroorganismer som lever inne i makrofager, som Mykobakterier, Leishmania och Trypanosoma cruzi. I det här projektet vill vi undersöka om det finns en koppling mellan näringsstatus, maskinfektion och förmågan att generera ett adekvat immunsvar mot Leishmania och Trypanosoma cruzi, två besläktade parasiter som båda är endemiska i Bolivia. Vi tror att maskinfektion dels bidrar till undernäring, men också att effekten av masken i en undernärd värd skiljer sig från den där obegränsad tillgång till näring finns. Vår hypotes är att maskinfektion i kombination med undernäring försämrar kroppens förmåga att kontrollera både Leishmania och T. cruzi jämfört med vad enbart maskinfektion eller undernäring hade gjort. Denna hypotes kan tyckas självklar, men det finns studier som tyder på att viss undernäring, t.ex. järnbrist, kan missgynna maskar och andra parasiter och på så sätt vara till fördel för värden. Vårt projekt är uppdelat i två delar ? en klinisk/epidemiologisk del, som görs i Bolivia, och en experimentell del som görs på Karolinska Institutet. I Bolivia kommer vi att göra studier på skolbarn, som är den åldersgrupp som har mest maskinfektioner. Avföringsprover kommer att samlas från samtliga barn för att se om de bär på maskar. För att se om de lider av någon form av närings brist kommer barnen att mätas och vägas, vidare kommer deras nivåer av olika vitaminer och spårämnen att mätas. Slutligen kommer blodprover att samlas in för att undersöka om barnen har exponerats för Leishmania eller T. cruzi och vilken typ av immunsvar de har mot dessa parasiter. Resultaten kommer att ge viktig information om kopplingen mellan undernäring och mask och hur detta påverkar immunsvaret mot en sekundär infektion. Resultaten från de kliniska studierna kommer att vara vägledande för vilka näringsämning som vi ska fokusera på i experimentella djurförsök som görs på möss. I våra djurmodeller kommer vi under kontrollerade förhållanden studera hur mask (Heligmosomides polygyrus) respektive och i kombination med undernäring påverkar djuret förmåga att hantera infektion med Leishmania eller T. cruzi. Den mask som vi infekterar mössen med har mus som sin naturliga värd och kan därför etablera en kronisk infektion. Detta är viktigt då de flesta maskinfektioner är kroniska. Om resultaten visa på en tydlig koppling mellan undernäring och maskinfektion i påverkan på sekundärinfektion kommer vi att testa hur kosttillskott samt avmaskning, i undernärda djur, påverkar förmågan att kontrollera Leishmania och/eller T. cruzi. Resultaten är betydelse för avmaskningsstrategier och hur kosttillskott ges i områden där polyparasitism är vanligt.