Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Enzymy otvírají motolicím dveře…

Peptidázy schistosom
 |  15. 6. 2006
 |  Vesmír 85, 350, 2006/6

Steensrup 1) věděl, že motolice jsou velmi zvláštní tvorové, ale nic víc. Po půldruhém století výzkumu parazitologové poodhalili snad jen to, jak výjimeční tvorové to opravdu jsou.

Carl Zimmer, Vládce parazit (Paseka, 2005)

Motolice čeledi Schistosomatidae jsou lékařsky i veterinárně jednou z nejvýznamnějších skupin helmintů („červů“), která na sebe upozorňuje výraznými patogenními účinky. Dospělci z této čeledi parazitují i u člověka a způsobují mu závažné onemocnění – schistosomózu. Světová zdravotnická organizace uvádí, že schistosomóza je druhá nejhorší parazitární nákaza, hned za malárií. Je rozšířena v 74 zemích, celkem je jí ohroženo asi 600 milionů lidí, nakaženo 200 milionů lidí a 11 000 lidí na ni ročně zemře (WHO, 2001).

Motolice ptačí a lidské

Zatímco původci lidské nákazy z rodu Schistosoma, např. krevnička střevní (Schistosoma mansoni), působí nákazu zejména v tropických a subtropických oblastech, jsou „u nás“ v Evropě z čeledi Schistosomatidae zastoupeny pouze příbuzné rody, např. Trichobilharzia (konkrétně Trichobilharzia regenti) parazitující u ptáků. Přestože svůj vývoj dokončují pouze v ptačím těle, 2) jejich cerkárie (larvální stadia) opouštějící mezihostitele (vodního plže) si troufnou i na savce. V ohrožení se tak ocitá i člověk. Cerkárie, které člověka napadají nejčastěji během koupání v přírodních nádržích, mohou pronikat jeho kůží a vyvolávat alergickou reakci – cerkáriovou dermatitidu (viz Vesmír 73, 430, 1994/8). 3)

K čemu parazit potřebuje enzymy?

Při pronikání (penetraci) cerkárií pod kůži a putování schistosomul, tj. cerkárií po odvržení ocásku, savčím nebo ptačím tělem hrají klíčovou roli proteolytické enzymy – peptidázy. Ty parazitům umožňují nejen pronikat do hostitelských tkání, ale také unikat imunitní odpovědi hostitele, nebo naopak hostitelskou imunitu povzbuzovat ve svůj prospěch (viz Vesmír 78, 667, 1999/12). Jejich účinky jsou pro motolice během životního cyklu nezbytné. Cerkárie ptačí i lidské mají tyto enzymy ve dvou velkých skupinách penetračních žláz, které zaujímají téměř dvě třetiny jejich těla. V penetračních žlázách S. mansoni byly již dříve objeveny serinové a cysteinové endopeptidázy, 4) které rozkládají některé složky hostitelovy kůže a povrchové tkáně (keratin, kolagen, elastin). Ukázalo se, že podobné peptidázy obsahují také penetrační žlázy našich ptačích schistosom. Podobnost peptidáz u domácích a cizích schistosom je možné využít.

Začalo to tím, že skupina Petra Horáka z katedry parazitologie Přírodovědecké fakulty UK v Praze v roce 1998 popsala nový druh motolice – ptačí schistosomu Trichobilharzia regenti (jméno dostala podle značky piva, jímž se badatelé tehdy osvěžovali v terénu). Později bylo ve spolupráci se zahraničními partnery získáno několik sekvencí peptidázových genů tohoto parazita a bylo zjištěno, že jsou vysoce homologní s geny peptidáz S. mansoni. Posléze se ukázalo, že kromě sekvenčních dat si jsou peptidázy obou druhů (S. mansoniT. regenti) podobné také svou funkcí v živém systému, například štěpením některých složek kůže a tkání.

Domácí schistosoma jako experimentální zvíře

To znamená, že při charakterizaci peptidáz můžeme využívat domácí „zvířecí“ schistosomy pro srovnání se schistosomami lidskými (které se u nás nevyskytují). Tak můžeme podpořit výzkum infekce působené lidskými schistosomami a vývoj účinných vakcín či nových léčiv. To je důležité, protože lidské schistosomy jsou stále více rezistentní k dnes běžně používaným lékům. Detailní studium peptidáz navíc umožňuje pochopit hlubší souvislosti zajímavé evoluce parazitárních enzymů, jež je úzce spjata (jako i sami paraziti) s evolucí hostitelských organizmů.

Poznámky

1) Dánský biolog (1813–1897), který vnesl nový pohled do problematiky reprodukce parazitů a jejich životních cyklů.
2) Motolice Trichobilharzia regenti si vyvinula unikátní životní strategii. Na rozdíl od ostatních dosud známých schistosom neputuje krevním oběhem definitivního hostitele, jímž je kachna divoká (Anas platyrhynchos), ale její schistosomuly (cerkárie po odvržení ocásku) putují dráhami periferních nervů do míchy, mozku a posléze do nosní dutiny, kde dospělci produkují vajíčka. Samotný unikátní průběh jejich postupu páteřním kanálem bývá spojen s neuromotorickými poruchami jak kachen, tak nespecifických (savčích) hostitelů, např. myši.
3) Výskyt alergické reakce – cerkáriové dermatitidy – může představovat i ekonomický problém. Ve francouzském městečku Annecy byl zaznamenán výrazný pokles zisků z turistického ruchu, protože v místním jezeře se vyskytuje množství vodních plžů, mezihostitelů trichobilharzií, které zde způsobují desítky případů dermatitidy denně.
4) Peptidázy se podle místa svého štěpného účinku člení na exopeptidázy (odštěpují aminokyseliny ze začátku či konce polypeptidového řetězce) a endopeptidázy (štěpí polypeptidový řetězec uvnitř). Hlavní typy endopeptidáz jsou serinové, cysteinové, aspartátové a metaloproteázy.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Parazitologie

O autorovi

Martin Kašný

Mgr. Martin Kašný (*1977) vystudoval obor ochrana životního prostředí – ekotoxikologie na Přírodovědecké fakultě MU v Brně. Je doktorandem na Přírodovědecké fakultě UK v Praze, kde se na katedře parazitologie zabývá zejména proteolytickými enzymy motolic. Získal 2. cenu helmintologické společnosti za přednášku na konferenci 13. helmintologické dny (2005).

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