Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Garderoba parazitů a její finty

 |  16. 9. 2004
 |  Vesmír 83, 501, 2004/9

Někteří paraziti čelí obranným reakcím svých hostitelů tím, že převlékají svůj „antigenní plášť“. Ukazuje se, že je pro ně lepší neměnit staré šaty za zbrusu nové, ale jen je pozměňovat. Možná se pak hostitelům hůř odpovídá na otázku: „Kdo to vlastně je?“

Variabilita antigenního pláště, kterou zajišťují povrchové bílkoviny, slouží k obelstění obranných reakcí napadeného organizmu, v našem případě imunitních reakcí člověka. Fungování této strategie je prosté. Jakmile začne hostitelova obrana nabývat vrchu, některý z populace vetřeleců vystrčí na svůj povrch jinak tvarovanou bílkovinu a on i jeho potomci se na nějaký čas vymaní z dosahu protilátkové obrany. Účel je zřejmý – prodloužit dobu infekce a umožnit její šíření. 1)

Povrch trypanozomy dobytčí (Trypanosoma brucei), původce dobytčí spavé nemoci, kryjí z 99 % kopie jediné molekuly VSG – variabilního povrchového glykoproteinu (Vesmír 82, 326, 2003/6). Použitím její nové varianty (ze stovek možností) se trypanozoma vyhne obranné reakci namířené proti variantě předchozí. Doposud se předpokládalo, že parazit musí vybrat novou variantu VSG tak, aby minimalizoval křížovou reakci, 2) jinak by se napadený organizmus stále úspěšně bránil (Vesmír 76, 257, 1997/5).

M. Recker a jeho kolegové (Nature 429, 511 a 555, 2004/6991) ukázali pomocí matematického modelu, že křížová reakce s novou variantou VSG nemusí infekci zastavit, ale naopak její trvání prodlouží. Předpokládali, že každá varianta VSG vyvolá dva typy imunitní protilátkové odezvy. Jedna působí dlouho, je namířena proti hlavnímu epitopu a je unikátní pro daný VSG. Druhá působí krátce a míří na některý méně výrazný vedlejší epitop, který může být společný pro více (ne však pro všechny) VSG. Dlouze působící odezva ničí přetrvávající parazity, krátkodobá 3) brzdí nástup těch, jejichž VSG si jsou podobné ve vedlejších epitopech. A výsledek? Infekci prodlužuje časově rozložená expanze parazitů s pestrou škálou antigenních variant VSG. Nebýt křížové aktivity vedlejších epitopů, v těle hostitele by bezprostředně po svém vzniku převládla jedna jediná nová varianta parazitů a stala se tak snadným terčem pro imunitní systém.

Model vysvětluje některé neobvyklé epidemiologické rysy tropické malárie. Jedním je dlouholetý hlavolam z terénních studií: Proč infekce trvá déle u starších dětí než u mladších, ačkoliv masivnost parazitace a počet klinických projevů (horeček ad.) u nich pravidelně klesá? Podle matematického modelu je to dáno rozdílnou schopností vytvářet protilátky proti vedlejším epitopům. Tato schopnost s věkem roste, protože za delší dobu se organizmus setká s jejich větším množstvím. Jinak řečeno, jedinec, který lépe reaguje na vedlejší epitopy VSG, „si zadělává“ na vleklou infekci. Nadto model naznačuje, že další nová infekce prodloužuje trvání, ale potlačuje intenzitu nemoci.

Výzkum malárie patří k nejdůležitějším směrům medicínského bádání – malárie ročně sužuje okolo půl miliardy lidí. V posledních letech nabývá opět na síle, což se někdy dává do souvislosti se zákazem DDT, které pomáhalo hubit komáry. Čert ďáblem vyháněný vystrkuje rohy.

Poznámky

1) Tato metoda je účinná jen tehdy, je-li na povrchu parazita málo různých míst – epitopů – pro navázání různých hostitelových protilátek. Mnozí jich však mají spousty, a k tomu ještě na různých bílkovinách, kódovaných rozdílnými geny. Změna jednoho nebo jen několika epitopů obrannou reakci neošálí a pozměňovat všechny najednou zase nedokáže parazit.
2) Křížová reakce je děj, kdy se protilátka původně namířená proti jedinému určitému místu na cílovém proteinu (falešně) naváže i na jiná podobná místa.
3) Krátkodobá, částečně křížová protilátková reakce vyvolává kaskádu postupných antigenních variant, které se čím dál tím více liší od předchozího typu.

Merozoiti* plazmodia Plasmodium falciparum působího tropickou malárii (Vesmír 73, 148, 1994/3; Vesmír 83, 108, 2004/2) opouštějí červenou krvinku v synchronizovaný okamžik a napadají další červené krvinky. Organizmus na to reaguje charakteristickou horečkou. Červené krvinky nemají na svém povrchu molekuly proteinů I. třídy MHC, a proto merozoiti, kteří se uvnitř nich množí, unikají pozornosti cytotoxických T-lymfocytů. Přesto mohou být uvnitř červených krvinek likvidováni, protože stárnoucí červené krvinky se zachycují a likvidují ve slezině. Aby tomu paraziti zabránili, prostrčí membránou červené krvinky receptor PfEMP1 (Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1), který se váže na kapiláry a zamezí tak průchodu slezinou. Tento receptor je v případě plazmodia oním VSG, je hlavním cílem protilátkové obrany a během infekce parazit produkuje jeho různé varianty.

*) Merozoit je jedno ze stadií vývojového cyklu plazmodia.

Ke stažení

O autorovi

Stanislav Vaněk

RNDr. Stanislav Vaněk (*1952) vystudoval biologii na PřF UK v Praze, krátce pracoval v Krajském středisku památkové péče a ochrany přírody v Ústí nad Labem, v časopise Živa a v Ústavu krajinné ekologie ČSAV. Deset let se v oddělení klinické hematologie 2. FN v Praze zabýval imunologií a zejména průtokovou cytometrií. K zájmům patří fotografie (absolvoval Institut výtvarné fotografie a Pražskou fotografickou školu) a horolezectví.
Vaněk Stanislav

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