Volgens nieuw onderzoek van de Universiteit van East Anglia worden parasieten die ernstige diarree veroorzaken waarschijnlijk virulenter vanwege de snelheid waarmee ze hun DNA uitwisselen en evolueren.

Onderzoekers bestudeerden de genomen van Cryptosporidium parvum, een zoönotische parasiet die ernstige diarree veroorzaakt bij zowel mens als dier.

Ze ontdekten dat verschillende geslachten van deze parasieten in toenemende mate hun DNA uitwisselen, waardoor de parasiet sneller is geëvolueerd, wat mogelijk kan resulteren in meer virulente en beter aangepaste stammen.

De nieuwe studie toont aan dat de Cryptosporidium parvum-lijnen de afgelopen 200 jaar meer DNA hebben uitgewisseld dan in de hele tijd daarvoor.

En ze schrijven dit toe aan globalisering en ons steeds nauwer contact met dieren, waardoor het aantal overloopgebeurtenissen toeneemt.

Een van de hoofdonderzoekers, Prof. Cock Van Oosterhout, van de UEA's School of Environmental Sciences, zei:"Cryptosporidium is een belangrijk geslacht van zoönotische parasieten en het is een van de vele micro-organismen die diarree veroorzaken bij zowel mensen als sommige dieren. In mensen, is het verantwoordelijk voor ongeveer 57.000 sterfgevallen per jaar, waarvan 80% onder kinderen jonger dan vijf jaar.

"De overgrote meerderheid hiervan bevindt zich in lage-inkomenslanden, maar uitbraken komen ook voor in het VK en elders in Europa. Er is geen effectief medicijn of vaccin beschikbaar, dus het is van cruciaal belang om de overdracht en evolutie van deze parasiet te begrijpen.

"We weten dat er verschillende lijnen zijn van de Cryptosporidium parvum-parasiet, maar we wilden meer weten over hoe ze evolueren, en vooral waarom deze soort mogelijk virulenter wordt dan in het verleden."

Het team, geleid door UEA in samenwerking met wetenschappers in Italië en Australië, maakte gebruik van volledige genoomsequentie-analyse om meer te weten te komen over deze genetische uitwisselingen.

Ze vergeleken 32 volledige genoomsequenties van menselijke en dierlijke stammen die zijn verzameld in Europa, de VS, Egypte en China.

Prof. Van Oosterhout zei:"We ontdekten dat verschillende geslachten van deze parasieten in toenemende mate hun DNA uitwisselen. In de afgelopen 200 jaar is ongeveer 22 procent van het genoom van deze parasieten uitgewisseld.

"Dit is aanzienlijk meer dan het DNA dat ze al die tijd eerder hebben uitgewisseld. De genen die betrokken zijn bij virulentie lijken in het bijzonder te worden beïnvloed door dergelijke genetische uitwisselingen. Het genoom van parasieten die mensen infecteren, bezit enig DNA van parasieten die normaal in koeien en lam.

"Wij geloven dat deze genetische uitwisselingen de parasiet helpen sneller te evolueren, en dat dit kan resulteren in meer virulente en beter aangepaste menselijke parasieten. Dit is erg belangrijk omdat, zoals COVID-19 ons heeft laten zien, menselijke parasieten snel kunnen evolueren.

"We veronderstellen dat de evolutiesnelheid verder wordt versneld omdat de parasiet kan evolueren in meerdere gastheersoorten. Dit betekent dat nieuwe aanpassingen die zijn geëvolueerd in parasieten die één gastheersoort infecteren, nu kunnen worden gebruikt door parasieten die een andere soort gastheren infecteren.

"De toegenomen connectiviteit in onze geglobaliseerde wereld en het nauwe contact tussen mensen en gedomesticeerde dieren verhoogt de snelheid van spill-over en spillback-gebeurtenissen.

"Met behulp van volledige genoomsequentieanalyse kunnen we deze genetische uitwisselingen nu bestuderen en identificeren wanneer en waar ze plaatsvinden. Dit zal ons helpen deze opkomende infectieziekten van zoönotische parasieten en pathogenen beter onder controle te houden," voegde hij eraan toe.

"Recente genetische uitwisselingen en vermenging vormen het genoom en de populatiestructuur van een zoönotische parasiet" is gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Ecology .