Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Mohou komáři přenášet lymskou borreliózu?

Krátké zamyšlení nad vektorovou kompetencí
 |  17. 3. 2005
 |  Vesmír 84, 134, 2005/3

Hematofágní (krevsající) členovci – např. klíšťata, komáři, muchničky, ovádi – nejsou jen nenáviděnými trýzniteli člověka a zvířat, ale někteří z nich hrají významnou úlohu i jako přenašeči patogenních virů, bakterií, prvoků či helmintů. 1) Jimi přenášená onemocnění patří k infekcím, které jsou mezi lidmi nejrozšířenější a představují ohrožení života – například malárií onemocní na světě podle údajů WHO každoročně okolo 200 milionů lidí a až 2 miliony jí podlehnou, leishmaniózou trpí celosvětově asi 12 milionů lidí.

Nejčastější infekcí přenášenou krevsajícími členovci v mírném klimatickém pásmu severní polokoule je lymská borrelióza, která v četnosti výskytu onemocnění přenosných klíšťaty převládá i v České republice – v posledním desetiletí zde bylo hlášeno průměrně 3000 případů ročně. Hlavním přenašečem spirochéty Borrelia burgdorferi sensu lato 2) u nás je klíště obecné (Ixodes ricinus). Z epidemiologických záznamů českých pacientů, kteří toto onemocnění prodělali, jich jen 54 % udávalo jako přenašeče nákazy klíště, zatímco 15–20 % uvádělo poštípání hmyzem, např. komáry, a zbytek pacientů si přenosu nákazy členovcem dokonce nebyl vědom. V devadesátých letech minulého století bylo navíc v mezinárodních vědeckých časopisech publikováno několik prací amerických i evropských badatelů, kteří pozorovali borrelie v komárech. Tyto zprávy mohou v lidech vyvolávat otázku, zda komáři nebo jiný krevsající hmyz hrají roli při přenosu agens (původce) lymské borreliózy.

Schopnost přenašeče nakazit se a nákazu přenést

Obecné schopnosti určitého druhu přenašeče (vektora) nakazit se sáním krve infikovaného obratlovčího hostitele a přenést nákazu na nového hostitele říkají odborníci vektorová kompetence. Patogenní agens může být přeneseno biologicky (jestliže se pomnoží ve specifickém přenašeči, popřípadě v něm prodělá před přenesením na nového hostitele část svého vývojového cyklu) nebo mechanicky (když se v přenašeči aktivně nevyvíjí a na hostitele se dostane kontaminativní cestou – například z povrchu končetin, ústním ústrojím, žihadlem či exkrementy členovce). Pro úplnost bychom neměli opomenout jev u krevsajících členovců dosti běžný: přenos sousáním, 3) kdy se např. klíště nakazí od jiného klíštěte při společném sání na hostitelském obratlovci, jehož krev je patogenů prostá. Tento způsob přenosu má zřejmý význam pro udržení agens v přírodě a byl prokázán i u borrelií.

Borrelie v klíštěti – patogen a jeho přenašeč

Složitost přenosu nákazy si ozřejmíme na vztahu borrelie a jejího klíštěcího přenašeče. Borrelia burgdorferi se v průběhu evoluce úspěšně adaptovala na dvě velmi odlišné životní niky – tělo bezobratlého přenašeče a tělo obratlovčího hostitele. Hlavním přenašečem borrelií je klíště rodu Ixodes a hlavním hostitelem lesní hlodavec, např. myšice či norník (viz Vesmír 83, 270, 2004/5). Přežít v těchto výrazně rozdílných prostředích umožňuje borreliím změna genové exprese (genového vyjádření) v průběhu jejich životního cyklu – geny se odlišně exprimují v přenašeči a v hostiteli. Tyto změny jsou odrazem nejen měnících se podmínek prostředí (změn pH a teploty v přenašeči v důsledku sání), ale také „snahy borrelií“ uniknout obranné strategii přenašeče, a zvláště pak specifické imunitní odezvě hostitele.

Borrelie se v klíštěti vyskytují nejčastěji ve střední části střeva (mezenteronu), méně často v slinných žlázách, hemolymfě, malpigických trubicích, ganglionu a rozmnožovací soustavě. V období mimo sání se nalézají v epiteliálních buňkách střevních záhybů, ale mají také schopnost prostupovat buňkami a ukrývat se v nich, což jim umožňuje využívat tuto ekologickou niku při styku s nepříznivým prostředím uvnitř střeva klíštěte. Důležitou roli při osídlení střeva klíštěte borreliemi zaujímá povrchový protein OspA, kterým jsou borrelie v epitelu střeva ukotveny. V období sání klíštěte na hostiteli klesá exprese OspA, což umožňuje borreliím odpoutat se od tkáně střeva a putovat do slinných žláz. V této fázi se ve střevě klíštěte exprimuje protein OspC nutný k tomu, aby se spirochéty dostaly přes hemolymfu do slinných žláz, odkud může být patogen přenesen na hostitele. Exprese OspC je podmíněna vzestupem teploty a snížením pH v přenašeči v důsledku příjmu krve. Jakmile proces sání začne, objevují se ve střevě klíštěte skupinky borrelií lišící se díky jejich rekombinačnímu systému povrchovým antigenem. 4) Tato antigenní proměnlivost spirochét v praxi způsobuje nesnáze při přípravě vhodné vakcíny proti lymské borrelióze.

Samotný proces sání klíštěte trvá několik dní. V prvních hodinách se pomnoží spirochéty ve střevě přenašeče, ty potom putují přes hemolymfu do slinných žláz, kde se opět pomnoží a odtud při sání přenesou na hostitele. Mezi americkými a evropskými badateli zabývajícími se výzkumem lymské borreliózy existuje rozpor v otázce délky sání, která je spolu s intenzitou infekce klíštěte určujícím faktorem pro přenos nákazy. Američané zjistili, že pokud je klíště odstraněno do 24 hodin od přisátí, nákaza nehrozí, poněvadž borrelie se nestačí přesunout do slinných žláz. Evropské nálezy však ukazují, že k infekci člověka může dojít i při kratší době přisátí klíštěte, zřejmě v případě jeho systémové infekce (tj. s borreliemi i ve slinných žlázách).

Klíšťata se musela v průběhu fylogenetického vývoje přizpůsobit obranným mechanizmům hostitele proti sání. Samostatnou kapitolou při přenosu agens tedy tvoří ovlivňování imunitní odpovědi hostitelského organizmu slinami klíštěte (viz též Vesmír 83, 268, 2004/5), které obsahují řadu farmakologicky aktivních látek (protizánětlivé, tlumící krevní srážlivost aj.) a potlačují vybrané složky hostitelova imunitního systému, 5) čímž usnadňují přenos borrelií do hostitelova organizmu.

Z předešlých řádků je patrné, že úspěšný přenos patogenního agens mezi vektorem a hostitelem je proces veskrze komplikovaný, vyžadující mnoho složitých adaptačních mechanizmů všech jeho účastníků: patogena, vektora a v neposlední řadě i hostitele.

Může být přenašečem lymské borreliózy komár?

Na základě údajů týkajících se životní strategie patogena a jeho kompetentního vektora se teď pokusme osvětlit roli komárů jako možných přenašečů Borrelia burgdorferi sensu lato. Podle dosavadních poznatků se komár nejeví jako kompetentní přenašeč především z následujících důvodů:
  • Oproti klíštěti saje na hostiteli příliš krátce na to, aby získal množství spirochét dostatečné k přenosu na dalšího hostitele. Koncentrace spirochét v krvi obratlovců bývá totiž velmi nízká.
  • Z práce amerických badatelů plyne, že Borrelia burgdorferi není pravděpodobně adaptována na vnitřní prostředí komára (střevo, slinné žlázy), tudíž není schopna v komárovi dlouhodobě přežívat tak jako v klíštěti. Při experimentální infekci byli sice komáři schopni nasát spirochéty, ty však v jejich těle přežily jen několik málo dní.

Nakonec se vraťme k otázkám nepřímo položeným v úvodu. Jak si vysvětlíme ojedinělé nálezy patogenních borrelií v komárech a proč tak často lidé udávají jako přenašeče borrelií krevsající hmyz? Nabízí se tato hypotéza: komáři se mohou náhodně nasát krve s borreliemi na obratlovci, na kterém předtím sálo infikované klíště. Komár potom napadne člověka, který se při jeho „zneškodnění“ potřísní krví a oděrkou v kůži se mu infekce dostane do těla. Šlo by tedy o přenos nebiologický, způsobený náhodnou kontaminací. Samotný nález patogena v krevsajícím členovci totiž ještě není důkazem pro tvrzení, že tento členovec hraje významnou roli v životním cyklu patogena, a je tedy jeho biologickým přenašečem.

Pro úplnost je nutné zmínit, že jsou ve střevě komárů často nalézány jiné druhy spirochét, morfologicky velmi podobné borreliím, avšak do rodu Borrelia nepatřící a pro člověka nepatogenní. V naší laboratoři bylo v průběhu deseti let mikroskopicky vyšetřeno zhruba 8000 jedinců krevsajícího hmyzu (komárů, muchniček a ovádů), avšak nálezy spirochét rodu Borrelia byly zcela ojedinělé.

A proč si tolik lidí nakažených lymskou borreliózou nevybavuje cestu nákazy? Hlavně proto, že většinou bývají napadáni nedospělými stadii klíšťat, tedy nymfami, nebo dokonce larvami, které pro jejich miniaturní velikost (nymfy měří 1–2 mm; larvy méně než 1 mm) na svém těle velice snadno přehlédnou. I larvy totiž v určitém procentu borrelie přenášejí. Nelze ovšem úplně pominout ani skutečnost, že pro mnoho laiků jsou komár i klíště prostě „hmyz“, i když systematicky jde o dva velmi rozdílné taxony (klíště patří mezi klepítkatce a komár mezi hmyz).

Na závěr lze říci, že i když komáři nejsou biologickými přenašeči B. burgdorferi sensu lato, nelze u nich za výjimečných okolností vyloučit přenos mechanický. Je vhodné podotknout, že pokud nejsou nálezy B. burgdorferi sensu lato v komárech podpořeny izolací a spolehlivou identifikací zárodku, mohou být zdrojem chybných nebo zavádějících interpretací.

Poznámky

1) Z virů zmiňme např. virus klíšťové encefalitidy, západonilské horečky, žluté zimnice, horečky dengue, valtické horečky, z bakterií původce lymské borreliózy, tularemie, rickettsiózy, anaplazmózy; z prvoků připomeňme plazmodia, trypanozomy, leishmanie a babesie, z helmintů filarie.
2) Borrelia burgdorferi sensu lato – tj. v širokém slova smyslu; zahrnuje např. patogenní genomické druhy Borrelia afzelii, B. gariniiB. burgdorferi sensu stricto (tj. v užším slova smyslu).
3) Z angl. co-feeding (předpokládá se šíření patogena kůží).
4) Konkrétně s OspA+OspC-, OspA-OspC+, OspA+OspC+ a OspA-OspC-.
5) Omezují např. tvorbu interleukinu 1, interleukinu 2, tumor-nekrotizujícího faktoru-α, interferonu-γ, aktivitu NK-buněk (přirozených zabíječů) a makrofágů.

Ke stažení

O autorech

Zdeněk Hubálek

Ivo Rudolf

Silvie Šikutová

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
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...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné