Enzymy otvírají motolicím dveře…

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. mansoni a T. 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.