Alcuni anni fa, Alex Loukas ha permesso a 40 vermi parassiti (anchilostomi) di scavare nella sua pelle e vivere all’interno del suo corpo. “Li ho ancora”, dice.
Gli anchilostomi sono parassiti. Il tipo che ha Loukas si chiama Necator americanus. In natura, questo anchilostoma si schiude nel terreno. Ognuno inizia come una larva che è troppo piccola per essere vista dai tuoi occhi. Di solito entra nel corpo di qualcuno attraverso il suo piede.
Ma Loukas è stato infettato con molta attenzione, in un laboratorio. Con l’aiuto di un microscopio, i suoi colleghi hanno messo esattamente 40 larve in una goccia d’acqua sul suo avambraccio. Poi hanno messo una benda sopra. “Non fa male, ma diventa intensamente pruriginoso”, dice.
Ha dovuto resistere ai graffi per lasciare che le larve si divincolassero attraverso la pelle. Una volta nel suo corpo, quelle larve si sono fatte strada fino al suo intestino e sono cresciute. Gli adulti sono un po’ più lunghi di un chicco di riso.
“Vivono nell’intestino e succhiano il sangue, come una sanguisuga interna o una zanzara”, dice Loukas. Si accoppiano anche e depongono le uova, che escono dal corpo quando Loukas defeca.
Perché mai Loukas dovrebbe affrontare tutto questo? È per il suo lavoro. È ricercatore medico presso il campus di Cairns della James Cook University in Australia. Il suo team studia come i vermi parassiti influiscono sul corpo umano.
In questa ricerca, le persone si offrono volontarie per ottenere infezioni attentamente controllate. Loukas decise che se avesse chiesto ad altri di infettarsi, probabilmente avrebbe dovuto provarlo anche lui. Le infezioni di più di 100 anchilostomi possono essere molto dannose.
Una persona su quattro sulla Terra ospita questi o altri tipi di vermi parassiti. Queste infezioni possono causare grande dolore e sofferenza. Tuttavia, una piccola infezione da vermi controllata può essere sicura.
Il tipo di anchilostoma che infetta Loukas può vivere nel suo corpo per molti anni, ma le sue uova non possono schiudersi lì. Devono schiudersi nel terreno. Quindi, finché sta lontano dal terreno infetto, non ospiterà mai più di 40 vermi. “Non ho sintomi”, dice Loukas.
I vermi possono anche avvantaggiare il suo corpo. I vermi parassiti, chiamati anche elminti, rimodellano il corpo umano a loro piacimento, osserva Rick Maizels. Studia parassiti e sistema immunitario in Scozia all’Università di Glasgow. I vermi non vogliono che il corpo li espella. Quindi tendono a calmare il sistema immunitario, dice.
Molti disturbi coinvolgono un sistema immunitario iperattivo. Gli esempi includono diabete, malattie cardiache, allergie e asma. Se un piccolo numero di vermi può calmare il sistema immunitario, allora il positivo potrebbe superare il negativo (e il brutto) per alcune persone?
Questo è ciò che Loukas sta cercando di imparare. Le persone potrebbero non aver nemmeno bisogno di essere infettate per sfruttare le capacità dei vermi. I ricercatori stanno anche studiando le sostanze prodotte dai vermi che alterano il sistema immunitario.
Sperano di trasformare quella roba in nuove medicine non vermifughe. In futuro, vermi parassiti da incubo potrebbero portare a nuovi trattamenti. Possono anche portare a vaccini contro i vermi per aiutare le persone che ora soffrono di questi parassiti.
Vermi al lavoro
Per infettare i volontari ed eseguire altri esperimenti, Loukas e il suo team hanno bisogno di larve fresche. Diversi membri del team ospitano vermi. Quando vanno in bagno, raccolgono campioni delle loro feci.
Uno “sfortunato” in laboratorio riesce a cercare attraverso le feci le uova di vermi, dice Loukas. Una singola femmina di anchilostoma rilascia da 10.000 a 15.000 uova al giorno, dice. Il team quindi schiude e alleva le larve finché non sono pronte per la ricerca.
Loukas e il suo collega Paul Giacomin, anche lui alla James Cook University, hanno recentemente terminato una sperimentazione clinica. Hanno studiato se un’infezione da anchilostoma può aiutare a prevenire il diabete.
Questa è una malattia che si verifica quando il corpo non è in grado di elaborare correttamente lo zucchero. Il team ha reclutato volontari che erano in sovrappeso e i cui corpi non stavano facendo un ottimo lavoro utilizzando lo zucchero rilasciato dal cibo nel sangue.
Nessuno aveva ancora il diabete, ma tutti “quasi certamente” avrebbero sviluppato questa malattia entro un anno o due, ha detto Loukas. Gli anchilostomi potrebbero impedire che ciò accada?
Il team ha diviso i volontari in tre gruppi. Un gruppo ha ottenuto 20 vermi. Un altro gruppo ne ha presi 40. Un ultimo gruppo ha avuto una cucchiaiata di salsa piccante sulle braccia. Quello era un placebo, o un finto trattamento. Ha la sensazione di quello reale ma senza alcun effetto medico.
Per imitare le larve che scavano attraverso la pelle, “dovevamo creare una sensazione di prurito”, spiega Loukas. In questo modo nessuno dei volontari o dei ricercatori avrebbe saputo chi aveva i vermi e chi no.
Per due anni, il team ha monitorato i volontari. Hanno osservato eventuali sintomi negativi dall’avere i vermi. Hanno anche verificato il rischio di diabete dei volontari. La speranza è che questo rischio ricada nelle persone infettate dai vermi. I risultati non sono ancora pubblicati. Ma Loukas dice che sembrano promettenti.
Alla fine del processo, il team ha offerto ai volontari un farmaco che uccide i vermi. La maggior parte di loro ha scelto di non prenderlo. “Vogliono mantenere i loro vermi”, dice Loukas. “Spesso si riferiscono a loro come alla loro famiglia”.
Questa prova era piccola. C’erano solo circa 50 volontari. Dagli anni 2000, i ricercatori hanno condotto numerosi studi per indagare se i vermi potessero curare vari disturbi umani che coinvolgono il sistema immunitario. Piccole prove hanno mostrato risultati promettenti, ma quelle più grandi hanno avuto risultati deludenti.
Loukas dice che il suo approccio è diverso. Molte di queste prove hanno utilizzato un tipo di verme che si è evoluto per infettare i maiali, non le persone. Il corpo espelle rapidamente questi vermi. Pensa che i vermi debbano restare e “diventare belli e grandi” per avere un effetto utile.
Vermi calmanti
Se gli anchilostomi possono davvero aiutare a prevenire il diabete, il passo successivo è capire come lo fanno. Gli scienziati non hanno ancora tutte le risposte su come i vermi calmano il sistema immunitario. Ma hanno scoperto cose incredibili.
Maizels e il suo team hanno scoperto che i vermi parassiti aumentano il numero di un certo tipo di cellula immunitaria. Si chiama cellula T regolatoria, o T-Reg in breve.
“Sono come gli agenti di polizia del sistema immunitario”, dice Maizels. Mantengono le cose calme in modo che il corpo non reagisca troppo forte a cibi, pollini e altri frammenti innocui dell’ambiente.
La cosa davvero eccitante dei T-Regs, tuttavia, è che riducono l’infiammazione. Il tessuto infiammato tende a diventare rosso e gonfio. Questo perché il corpo ha inviato sangue extra in quest’area che è arricchita con cellule immunitarie. Queste cellule immunitarie combattono le infezioni.
Ma possono danneggiare le cellule sane nel processo. A volte, l’infiammazione si verifica anche dove non c’è infezione da combattere. Questa è una delle cause principali di un numero enorme di malattie, tra cui il diabete e le malattie cardiache.
Loukas e il suo team vogliono essere in grado di curare l’infiammazione senza dover infettare nessuno. Quindi stanno cercando di imitare qualunque cosa facciano i vermi per aumentare i T-Regs. La squadra raccoglie le sostanze che gli anchilostomi emettono mentre si nutrono.
“Molte persone lo chiamano sputo di vermi o vomito di vermi”, dice. Trovano le proteine nella roba e le studiano. Una proteina che hanno trovato aumenta il numero di T-Regs nei topi e nelle cellule umane che hanno studiato in laboratorio.
Un giorno, potrebbe portare a nuove terapie per malattie che coinvolgono troppa infiammazione. Loukas ha fondato una società, Macrobiome Therapeutics, che sta lavorando per sviluppare tali trattamenti.
Molti tipi di vermi parassiti si stabiliscono nell’intestino umano. Le loro stranezze qui hanno anche il potenziale per portare a nuovi tipi di trattamenti. Per sbarazzarsi dei vermi, l’intestino fa qualcosa chiamato “piangere e spazzare”, spiega Oyebola Oyesola.
Studia i parassiti e il sistema immunitario presso il National Institutes of Health di Bethesda, nel Maryland. La parte “piangente” prevede la fuoriuscita di muco. Questa roba scivolosa rende difficile per i vermi aggrapparsi alle pareti dell’intestino.
L’intestino li “spazza” via con acqua extra e diarrea che cola. “So che è disgustoso”, dice Oyesola, ma è anche “abbastanza interessante”. Alcuni vermi potrebbero aver trovato un modo per evitare di essere spazzati via.
Oyesola fa parte di un team che l’anno scorso ha trovato una certa proteina su alcune cellule intestinali che aiuta a controllare la risposta del pianto. Funziona un po’ come un interruttore “off”. Il sistema immunitario del corpo probabilmente utilizza questa proteina per evitare l’infiammazione incontrollata.
Quando il suo team ha tolto la proteina dai topi, i loro corpi non sono stati in grado di spegnere il pianto e lo spazzamento. Quindi questa risposta è stata forte. I corpi dei topi hanno fatto un lavoro migliore del solito nell’eliminare i vermi.
I worm potrebbero aver violato questo sistema. Alcuni vermi producono una sostanza che attiva l’interruttore “spento” del pianto e della spazzata.
Maizels ha scoperto che i vermi possono fare ancora di più per rimodellare l’intestino. La roba che sputa fuori può cambiare il tipo di nuove cellule che crescono lì. E l’intestino cresce rapidamente. Cresce una superficie completamente nuova ogni pochi giorni.
Il loro team ha coltivato budella in miniatura da cellule di topo in laboratorio. Hanno aggiunto sputo di vermi ad alcune di queste viscere mentre crescevano. Le budella che crescevano normalmente producevano molte cellule diverse, comprese quelle che spruzzano muco per espellere i vermi.
Le budella trattate con lo sputo di vermi sono diventate più grandi e più veloci ma contenevano un solo tipo di cellula. Queste viscere non potevano sputare muco.
Inoltre, la loro rapida crescita aiuterebbe probabilmente a riparare eventuali danni che i vermi potrebbero causare mentre si muovono in tunnel. Entrambi i cambiamenti permetterebbero ai vermi di sopravvivere più a lungo nell’intestino.
Il fatto che i vermi sembrino essere in grado di riparare i danni intestinali potrebbe portare a nuove terapie per le persone che hanno malattie che causano danni simili, suggerisce Maizels. E i vermi non sono le uniche cose inquietanti a cui piace vivere all’interno dell’intestino.
Il microbioma è un nome per la comunità di tutte le creature microscopiche, principalmente batteri, che vivono dentro di noi. Quali batteri colonizzano il nostro intestino possono avere un impatto sulla nostra salute. In generale, più tipi sono diversi, meglio è.
Le infezioni da vermi tendono a cambiare i batteri che chiamano casa l’intestino. Alcuni di questi cambiamenti possono essere dannosi.
Ma in altri casi, potrebbero offrire vantaggi. Uno studio del 2016 ha scoperto che un’infezione da vermi potrebbe proteggere i topi da una malattia infiammatoria intestinale (morbo di Crohn). L’infezione da vermi ha reso più difficile la crescita dei batteri patogeni.
Danno da verme
Nel complesso, i vermi parassiti sembrano causare molte più malattie di quante ne curano. In molte parti del mondo, i vermi parassiti infestano l’acqua o il suolo che le persone incontrano quotidianamente. Le persone vengono infettate ancora e ancora.
Se non controllate, queste infezioni possono rivelarsi estremamente dannose. I decessi per infezioni da vermi sono rari, ma queste creature ammalano e disabilitano centinaia di milioni di persone ogni anno. La maggior parte di queste persone sono povere; molti sono bambini e donne incinte.
I vermi parassiti rallentano la crescita. Possono anche causare danni cerebrali o ritardi nello sviluppo, osserva Peter Hotez. È uno scienziato pediatrico che sviluppa vaccini al Texas Children’s Hospital di Houston. Ha trascorso la sua carriera portando l’attenzione tanto necessaria ai molti problemi causati dalle infezioni da vermi.
Spesso, un bambino con i vermi non sembra né si sente male. Tuttavia, se non vengono curati, probabilmente non riceveranno abbastanza nutrimento e non si svilupperanno bene come i bambini non infetti. “Questi vermi fondamentalmente derubano i bambini del loro pieno potenziale”, afferma Hotez.
L’Agenzia statunitense per lo sviluppo internazionale gestisce programmi che portano farmaci antiparassitari a più di un miliardo di persone ogni anno, afferma Hotez. Questo aiuta. Tuttavia, sono necessari anche i vaccini contro i vermi.
“Li chiamo vaccini contro la povertà“, dice Hotez. Uscire dalla povertà è già difficile. I problemi di salute causati dai vermi lo rendono ancora più difficile. Ma tali vaccini sono difficili da sviluppare. Come mai? Un vaccino agisce allenando il sistema immunitario a combattere un’infezione.
E i vermi sono esperti nell’evadere il sistema immunitario. Quindi, anche se il sistema immunitario di qualcuno ha la giusta formazione, i vermi potrebbero impedirgli di fare il suo lavoro.
Nonostante questo problema, il team di Hotez ha sviluppato un vaccino contro gli anchilostomi che sta attraversando studi clinici. Il vaccino allena il sistema immunitario a distruggere due sostanze di cui gli anchilostomi hanno bisogno per sopravvivere.
Una delle sostanze aiuta i vermi a digerire il sangue. Senza questa sostanza, non possono nutrirsi. Usano l’altra sostanza per crescere nella loro forma adulta. Senza di essa, non possono diventare abbastanza grandi da attaccarsi all’intestino.
Le infezioni da vermi si trovano in tutto il mondo. Ma sono più comuni nelle zone tropicali. Oyesola è cresciuta in uno di quei posti, la Nigeria. “Ho visto l’impatto in prima persona”, dice. Suo fratello aveva i vermi da bambino. L’intera famiglia ha preso la medicina antiparassitaria in seguito.
Oyesola ha anche visto cosa fanno i vermi agli animali. Prima di diventare ricercatrice, ha lavorato come veterinaria in Nigeria. “È abbastanza comune vedere i vermi negli animali domestici”, dice. Ecco perché i proprietari di animali domestici dovrebbero somministrare regolarmente medicinali a cani e gatti per prevenire le malattie dei vermi.
I vermi parassiti rappresentano il problema più grande nelle aree con mancanza di accesso all’acqua pulita o ai servizi igienici puliti. Le uova di molte specie di vermi parassiti escono nelle feci o nelle urine.
Se le uova vengono lavate via, nessun problema. Ma se si siedono per terra o finiscono in specchi d’acqua dove le persone nuotano o si lavano, possono infettare gli altri.
Si spera che un giorno le malattie dei vermi diventino un problema del passato. Quindi, forse, i benefici dei vermi inizieranno a superare i loro danni.
Lo sviluppo di nuovi farmaci è un processo lento. Potrebbero passare 10 anni o più prima che qualsiasi trattamento ispirato ai vermi sia pronto. “Per quanto tempo ci vorrà, dobbiamo andare avanti”, dice Maizels.