Onderzoek Sarah Hendrickx

Abstract

Leishmania parasieten worden overgedragen via geïnfecteerde zandvliegen. De parasiet moet in de zandvlieg verschillende obstakels overwinnen voor hij uiteindelijk kan differentiëren tot zijn infectieuze, metacyclische vorm, tijdens een proces dat metacyclogenese wordt genoemd. Dit PhD project focust op de identificatie van Leishmania infantum genen die de ontwikkeling en de metacyclogenese van de parasiet in de vector beïnvloeden en hierdoor een impact zouden kunnen hebben op transmissie. Vermits zowel de up- als downregulatie van Leishmania genen kan leiden tot een verhoogde transmissie, zullen twee verschillende methodes worden gebruikt om potentiële transmissie-gerelateerde genen te identificeren, beiden in samenwerking met prof. dr. Ouellette (Quebec, Canada). Aan de ene kant zal herhaaldelijke infectie van zandvliegen met een Leishmania COSMID bank leiden tot selectie van meer overdraagbare parasieten met specifieke COSMIDs die genen bevatten die een voordeel bieden in de vector. Genen die verantwoordelijk zijn voor deze "gain-of-function" in de zandvlieg zullen onthuld worden via COSMID sequencing. Aan de andere kant zullen loss-of-functions in parallel bestudeerd worden op dezelfde manier met een recente Leishmania CRISPR-Cas9 bank. Uiteindelijk zal de identificatie van transmissie-gerelateerde genen niet alleen inzicht brengen in dit complexe proces, maar kan het ook bijdragen tot de ontwikkeling van nieuwe strategieën om transmissie te blokkeren in de toekomst.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Caljon Guy
• Co-promotor: Hendrickx Sarah
• Mandaathouder: Van den Broeck Lauren

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Leishmaniasis is een verwaarloosde, tropische infectieziekte, die wordt overgedragen door de beet van vrouwelijke zandvliegen van het geslacht Phlebotomus en Lutzomyia. Leishmania infectie brengt verschillende veranderingern teweeg in de voedingsgewoonten van deze vector. Zo verhoogt ze de bijtpersistentie en zorgt ze voor een grotere neiging voor de vlieg om op verschillende gastheren te voeden, waardoor de kans op parasiettransmissie toeneemt. Recent onderzoek omtrent malaria toont echter aan dat de samenstelling van de bloedmaaltijd een even grote impact zou kunnen hebben op het gedrag van de vector en transmissie. Ondanks het feit dat de betrokkenheid van het glucose/insulinemetabolisme van de gastheer goed gekend is, is zijn betrokkenheid in Leishmania-infectie in vivo nauwelijks eerder onderzocht. Dit project zal trachten de effecten te evalueren van de algemene infectiegraad van de gastheer op (1) de glucose/insulinelevels in het bloed van de gastheer; (2) de aantrekkelijkheid van de gastheer en het transmissiepotentieel naar naïeve zandvliegen; (3) zandvliegoverleving, de infectiedynamiek in de zandvlieg en het finaal transmissiepotentieel met nadruk op de rol van glucose/insuline.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hendrickx Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Parasieten van het L. donovani complex veroorzaken normaal gezien ernstige, levensbedreigende viscerale infecties waarbij de milt, de lever en het beenmerg ernstig worden aangetast. In sommige gevallen resulteren deze infecties echter enkel in milde, voorbijgaande huidlesies. De exacte reden waarom sommige Leishmania species in de huid blijven en niet migreren naar de interne weefsels is grotendeels ongekend tot nu toe. Hoewel verscheidene parasite-gerelateerde factoren reeds gesuggereerd werden, werd de rol van de gastheer en de vector grotendeels genegeerd. naast sommige fenotypische parasieteigenschappen, zoals infectiviteit en vermeerderingspotentiëel, zou dit aberante huidtropisme gelinkt kunnen worden aan de ontwikkeling van inefficiënte granuloma in de huid, die normaal gezien de parasieten uit de huid klaren en de infectie hierdoor naar de organen drijven. In dit project zal het complexe samenspel tussen het parasitaire (epi-)fenotype, het geneesmiddel en de gastheerimmuunrespons onderzocht worden met behiulp van dermotrope VL stammen die geïsoleerd werden uit dermale en viscerale infecties. De impact van de ontwikkeling van huidgranuloma op infectie met de verschillende stammen zal vergeleken worden in relatie tot hun weefsletropisme, in vivo geneesmiddelefficaciteit en hun potentieel tot herval na behandeling.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hendrickx Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Leishmania donovani is een protozoaire parasiet die meestal viscerale leishmaniasis (VL) veroorzaakt, een infectieziekte die dodelijk is indien ze niet behandeld wordt en interne organen zoals lever, milt en beenmerg aantast. In sommige gevallen is infectie met deze specifieke parasietspecies echter redelijk benigne en eroorzaakt alleen laesies die vergelijkbaar zijn met de laesies van parasietspecies die cutane leishmaniasis (CL) veroorzaken. Hoewel sommige species-specifieke genen betrokken zouden zijn in de visceralizerende capaciteiten van L. donovani, zijn de geassocieerde fenotypische factoren die betrokken zijn in deze omslag in weefseltropisme niet goed gekend. Vorig onderzoek vergeleek reeds fenotypische kenmerken, zoals resistentie tegen verhoogde temperaturen en oxidatieve stress, tussen VL-veroorzakende L. donovani parasieten en CL-veroorzakende L. major parasieten. Door hun evolutionaire afstand zou de vergelijking tussen deze verschillende parasietspecies niet geheel correct kunnen zijn vermits er naast hun genetische verschillen misschien ook fenotypische verschillen kunnen zijn die niet gerelateerd zijn aan hun pathologie in de mens. Daarom tracht deze studie de parasiet-gerelateerde fenotypische factoren te identificeren die geassocieerd zouden zijn met visceralizatie aan de hand van twee isogenetische stammen. Deze zullen gecreëerd worden op basis van fenotypisch-gedreven parasietselectie uit de doelorganen (huid vs. milt) in het in vivo hamstermodel. Na herhaaldelijke selectie van parasieten met een specifiek weefseltropisme en daaropvolgende populatieaanrijking, zal het infectieverloop geëvalueerd worden voor zowel de VL-veroorzakende als de CL-veroorzakende parasieten met behulp van bioluminescence imaging. Om beide parasietpopulaties te karakteriseren, zullen de expressielevels van A2, een virulentiefactor die geassocieerd werd met visceralizatie, vergeleken worden en zullen de stammen ook fenotypisch gekarakteriseerd worden om mogelijke valkuilen te identificeren tijdens het visceralizatieproces.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hendrickx Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Sarah Hendrickx studeerde af met grote onderscheiding in 2010 in Biomedische wetenschappen aan de Universiteit Antwerpen. Onder supervisie van prof. Louis Maes op het Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiene (LMPH), voerde ze haar masterthesis uit getiteld 'Use of Leishmania reporter strains for in vitro and in vivo evaluation of antileishmanial drugs'.Op deze manier werd ze actief betrokken in het lopende onderzoek over de Leishmania parasiet wat haar aanmoedigdehaar onderzoeksambities als PhD student verder te exploreren tjdens een lopend project op LMPH.Na één jaar, apliceerde ze succesvol voor een positie als mandaatsassitent. Sarah werd verantwoordelijk voor verscheidene practica, waaronder 'Parasitology' (Biomedische wetenschappen en diergeneeskunde); 'Immunochemistry and Cell Culture' (Biomedische wetenschappen) and 'Microbiology' (diergeneeskunde). Ondanks deze drukke lesactiviteiten en twee bevallingsverloven, beëindigde ze haar doctoraat, getiteld "Emergence of drug resistance in visceral leishmaniasis treatment - Will paromomycin and miltefosine stand the test of time?" in december 2015. Haar thesis focusde op de opkomende genesmiddelenresistentie van de Leishmania parasiet tegen alle huidige referentiestoffen, wat de nood onderlijnde om de toekomstige ontwikkeling van resistentie tegen de laatste actieve antileishmaniale therapieën te bevechten. Ze behaalde een FWO-postdoc mandaat en een Krediet aan Navorsers om haar werk in viscerale leishmaniasis verder te zetten, naast de ontwikkeling van een eigen onderzoekslijn binnen LMPH die focust op de cutane variant van de aandoening die tot nu toe nog niet onderzocht werd op LMPH. Om hier voldoende budget voor bijeen te krijgen, appliceerde ze dit jaar opnieuw voor een FWO-Krediet aan Navorsers. Opmerking: Alle hoofdstukken van haar doctoraat werden gepubliceerd in wetenschappelijke tijdschriften met een hoge impactsfactor.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hendrickx Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Amfoterine B (AmB) wordt momenteel gebruikt als eerstelijnsbehandeling voor viscerale leishmaniasis (VL) in grote delen van de wereld, terwijl het gebruik van miltefosine (MIL) zowel als mono- of als combinatietherapie geaccepteerd wordt als tweedelijnsoptie . Er wordt echter een toenemend aantal gevallen van therapiefalen gerapporteerd wat ervoor zorgt dat herhaaldelijke behandeling nodig is en de ontwikkeling van resistentie vergemakkelijkt wordt. Vermits klinische isolaten na therapiefalen nog steeds een geneesmiddelgevoelig fenotype vertonen, kunnen andere factoren dan louter geneesmiddelenresistentie waarschijnlijk ook de therapie-uitkomst beïnvloeden. Naast enkele fenotypische parasieteigenschappen, zoals infectiviteit en vermeederingspotentieel, wordt therapiefalen vaak ook gelinkt aan een verminderde geneesmiddelblootstelling in specifieke parasiet-niches, zoals in levergranulomen, die steriele genezing na geneesmiddelbehandeling voorkomen. In dit project zal het complexe samenspel tuusen het (epi-) fenotype van de parasiet, het geneesmiddel en de immuunreactie van de gastheer onderzocht worden door gebruik te maken van syngenetische VL stammen geïsoleerd na genezing, therapiefalen en het verkrijgen van resistentie. De impact van de granuloomvorming op infectie met de verschillende stammen zal vergeleken worden in relatie met de in vitro en in vivo geneesmiddelenactiviteit en het potentieel tot therapiefalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hendrickx Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Amphotericin B (AmB) wordt momenteel ingezet als eerstelijnsbehandeling voor viscerale leishmaniasis (VL), terwijl het gebruik van miltefosine (MIL) als secundaire optie wordt voorgesteld, zowel in mono- als in combinatietherapie. Een toenemend aantal gevallen van therapiefalen wordt gerapporteerd wat herhaalde behandelingen noodzakelijk maakt en er dus gemakkelijker tot resistentie kan leiden. Aangezien isolaten van patiënten doorgaans nog gevoelig aan het geneesmiddel blijken te zijn, spelen dus andere factoren dan de intrinsieke gevoeligheid een rol. Een toegenomen metacyclogenese en infectiviteit werden aangetoond voor MIL, terwijl ook voor Amb gelijkaardige observaties in ons lab worden genoteerd. Therapiefalen werd ook gerelateerd aan een verminderde blootstelling aan geneesmiddel in bepaalde parasieten 'niches' zoals bijvoorbeeld in liver granulomas die een volledige eliminatie van de parasiet in de weg staan. In huidige project zullen de complexe interacties tussen het parasiet (epi)fenotype, het geneesmiddel en het immuun systeem van de gastheer onderzocht worden aan de hand van stammen met een 'cure', 'relapse' en 'resistentie' achtergrond. Meer specifiek zal de virulentie vergeleken worden in de zandvlieg vector en in vitro en in vivo laboratorium modellen. De impact van de ontwikkeling van granulomas na infectie met verschillende VL stammen zal vergeleken worden in relatie met de in vitro en in vivo efficaciteit en potentieel voor relapse.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Maes Louis
• Co-promotor: Caljon Guy
• Mandaathouder: Hendrickx Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject