Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Klíštěcí molekuly

aneb Co se děje na rozhraní mezi klíštětem a hostitelem
 |  10. 5. 2004
 |  Vesmír 83, 268, 2004/5

Na horečku po kousnutí klíštětem umírali lidé již v době, kdy ve střední Evropě vládl král Boleslav I. (992–1025). O infekčních chorobách přenášených klíšťaty toho dnes sice víme dost, ale přesto dosud patří k závažným onemocněním. Navíc představují klíšťata jako úspěšní přenašeči patogenů riziko spojené s šířením chorob nových, dosud neznámých.Klíšťata jsou krevsající členovci patřící do podřádu Ixodida (Metastigmata). Rozlišujeme čeledi Ixodidae a Argasidae, tj. klíšťata tvrdá a měkká (těm druhým se říká klíšťáci). Čeledi se liší v ontogenezi, fyziologii i životní strategii. Ve střední Evropě je hlavním přenašečem dvou obávaných nemocí – klíšťové encefalitidy a lymské boreliózy – klíště obecné (Ixodes ricinus).

Klíště s hostitelem – hostitel s klíštětem

Dnes jsou známy nejen příčiny většiny dosud zaznamenaných chorob přenášených klíšťaty, ale také vakcíny a léčebné postupy, které podstatně snižují nemocnost, a zejména úmrtnost na následky kousnutí klíštětem. Všechny mechanizmy přenosu však dosud neznáme.Zakousnuté klíště a hostitel představují soustavu, v níž probíhá látková a informační výměna. Když klíště saje, dostává se do jeho vnitřního prostředí hostitelova krev, a poté se v různém stupni metabolického zpracování vrací spolu s některými složkami z klíštěcího těla zpět do hostitelova organizmu. Oblast kolem klíštěte zakousnutého do hostitelova těla představuje rozhraní, kde se odehrávají fyziologické děje, jejichž význam rozhodně není jen lokální. Prostřednictívm těchto dějů se aktivuje hostitelův imunitní systém, a navíc látky z klíštěcích slin působí na hostitelovu krev.

Teprve znalost spletitých, navzájem se doplňujících mechanizmů na molekulové úrovni umožní připravovat očkovací látky, které nás před klíšťaty zcela ochrání. Moderní přístup ke kontrole nákaz přenášených klíšťaty, založený na znalosti molekulových mechanizmů v přenosu původce choroby, pak zřejmě vytlačí tradiční postupy chemického i biologického tlumení celých populací klíšťat ve volné přírodě.Studium látkových činitelů zapojených v provázaném oboustranném vztahu mezi klíštětem a hostitelem se potýká s vysokým počtem různorodých molekul, jež spolu vytvářejí síť „rozpoznávacích“ a „výkonných“ dějů. V různých tkáňových systémech klíšťat a hostitelů existuje pestrá škála molekul odlišných strukturních i funkčních vlastností. Vedle nejrůznějších enzymů jsou to tkáňově specifické vazebné proteiny, které se uplatňují jako rozpoznávací faktory. Předpokládáme, že právě kooperace těchto molekulových činitelů v regulační síti vytváří podmínky pro šíření nemocí přenášených klíšťaty.

Mnoho molekul, mnoho funkcí

Při přenosu infekce hrají u klíštětě významnou úlohu slinné žlázy, hemolymfa a střevo, u hostitele zas kůže, lymfatické uzliny a krev. Na hostiteli se dnes zkoumá zejména místní i celková imunitní odpověď na sání klíštěte. Látkové složky slin uvolňované buňkami slinných žláz umožňují klíštěti sání a zároveň usnadňují přenos původce choroby. Fyziologii hostitele vysávaného klíštětem ovlivňují např. faktory bránící srážení krve či rozšiřování cév aj.Další molekulové činitele ze slin a slinných žláz klíštěte náležejí k vazebným proteinům, které postrádají enzymovou aktivitu. Fungují jako regulační nebo signalizační činitele a jsou schopny vázat malé či velké ligandy s vysokou afinitou. Za zmínku stojí pozoruhodný objev G. Paesena (z laboratoře P. Nuttallové v Oxfordu), který izoloval z klíštěcích slin protein vázající histamin, popsal strukturní a funkční vlastnosti nového proteinu i genu, který jej kóduje, a připravil ho v rekombinantní formě. Nyní tento protein prochází v Anglii preklinickými zkouškami pro léčbu chorob souvisejících s poruchami v hospodaření s histaminem, např. alergií.

Sliny proti hostiteli

V oxfordské laboratoři P. Nuttalové také pro kázali, že klíštěcí sliny obsahují nějakou látku, která oslabuje hostitelovu imunitní reakci, a tím usnadňuje pomnožení původce obou chorob, klíšťové encefalitidy i lymské boreliózy. Existence tohoto imunosupresivního faktoru – SAT (saliva activated transmission) – vzbudila podezření, že je přenos zmíněných nákaz neviremický (nákaza se může přenést z hostitele, v jehož krvi nebylo pomnožení viru zaznamenáno). O izolaci SAT se nyní pokouší několik laboratoří. 1)

Slinné žlázy klíštěte jsou tedy hlavní tkání, která je v bezprostředním kontaktu s hostitelem. To však neznamená, že se další klíštěcí tkáně na přenosu nákazy nepodílejí. Například hemolymfa klíštěte obsahuje buněčné a molekulové činitele sloužící k rozpoznávání „vlastního“ od „cizího“, 2) které rovněž odpovídají za přirozenou imunitu klíšťat nebo se podílejí na přenosu patogenů. Složky hemolymfy přicházející do kontaktu se slinnými žlázami se pak druhotně uplatňují v dějích odehrávajících se na rozhraní mezi klíštětem a jeho hostitelem.

V místě, kde je klíště zakousnuto, působí rovněž některé faktory pocházející z klíštěcího střeva. Podílejí se na trávení krevní potravy i na odstraňování zbytků hostitelovy krve (proteinázy, aglutininy aj.). Objeveny byly rovněž proteiny střevního epitelu, proti nimž hostitel vyrábí při sání klíštěte specifické protilátky (tzv. skryté antigeny), jimiž je hostitel proti sání klíštěte chráněn. Vakcínou tohoto typu chrání australští farmáři před klíšťaty hovězí dobytek.

Jinou pozoruhodnou složkou, působící na rozhraní klíště-hostitel, je hostitelský plazminogen, který je vychytáván receptorem na povrchu buněk borelií ve střevě nakaženého klíštěte. Takto vyzbrojené spirochéty boreliózy snadno prostupují střevní stěnou klíštěte do hemocelu a z něj se dostávají do slinných žláz.

Epocha molekulární ekologie

Výzkum klíšťat a nákaz přenášených klíšťaty se nyní zaměřuje zejména na mapování strukturálních a funkčních vlastností molekul, které hrají roli v životním cyklu klíštěte i v procesu přenosu původců nákaz. Dokonce lze hovořit o epoše molekulární ekologie a epidemiologie infekčních nákaz, od níž si slibujeme, že nám umožní upustit od konceptu chemického a biologického vyhlazení přenašečů nákaz. Klíšťata jsou (stejně jako ostatní krevsající členovci) přirozenou součástí fauny, a tedy by měla být zachována pro budoucnost. Situaci lze řešit dalším zkoumáním všech mechanizmů přenosu i šíření infekčních nákaz – nejen klíšťaty, ale i jinými parazitickými členovci.

Poznámky

1) Mimo jiné je této látce na stopě J. Kopecký se spolupracovníky z Parazitologického ústavu AV ČR.
2) Bývají označovány jako faktory self / non-self a patří k nim např. hemocyty, imunitní peptidy, proteiny vyvazující imunoglobuliny z hostitelovy krve, vazebné proteiny či proteiny metabolizmu železa.

TEMATICKY SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY VE VESMÍRU

Zdeněk Hubálek: Boj s arboviry nekončí, Vesmír 77, 506, 1987/9

Milan Pejčoch: Co to jsou hantaviry, Vesmír 74, 446, 1995/8

Zdeněk Hubálek: Viry přenášené komáry, Vesmír 78, 432, 1999/8

Štefan Vilček: Objavený nový vírus, Vesmír 79, 214, 2000/4

Štefan Vilček: V uliciach New Yorku vyčíňal nebezpečný vírus, Vesmír 79, 366, 2000/7

Zdeněk Hubálek: Ad „V uliciach New Yorku vyčíňal nebezpečný vírus“, Vesmír 79, 484, 2000/9

Tomáš Hájek: Původce lymské boreliózy a psychické poruchy, Vesmír 81, 573, 2002/10

Štefan Vilček: Nezvyčajný vírus v strednej Európe, Vesmír 81, 608, 2002/11

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Parazitologie

O autorovi

Libor Grubhoffer

Prof. RNDr. Libor Grubhoffer, CSc., dr. h. c., (*1957) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. V Parazitologickém ústavu BC AV ČR a na Přírodovědecké fakultě JU v Českých Budějovicích se zabývá biochemií a molekulární biologií vektorů a jimi přenášených patogenů, přednáší biochemii ve společném programu Biological Chemistry s Keplerovou univerzitou v Linci. Člen Učené společnosti ČR.
Grubhoffer Libor

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné