Veda tvrdo proti kliešťom
14.1.2007 20:59:17 | Redakcia portálu| Počet zobrazení: 2899x
Hovoríme s nositeľkou Ceny SAV pre mladého vedeckého pracovníka MVDr. Markétou Derdákovou, PhD.
MVDr. Markéta Derdáková, PhD. sa rozhodla stať výskumníčkou už počas štúdia na Univerzite veterinárneho lekárstva v Košiciach. Po jeho skončení nastúpila na doktorandské štúdium v Parazitologickom ústave SAV v Košiciach, kde doteraz pôsobí. Stala sa vedúcou riešiteľského kolektívu úlohy Štátneho plánu výskumu a vývoja Molekulárna patogenéza novo sa objavujúcich antropozoonóz na Slovensku. Získala pritom originálne a prioritné poznatky o výskyte, rozšírení a vnútrodruhovej rôznorodosti niektorých závažných patogénov prenášaných kliešťami na Slovensku. Za tieto výsledky získala MVDr. Markéta Derdáková, PhD. v tomto roku Cenu SAV pre mladého vedeckého pracovníka.
Hoci som stále zamestnankyňou Parazitologického ústavu SAV, kde pracujem na oddelení prírodne ohniskových nákaz pod vedením MVDr. Branislava Peťka, PhD., momentálne pôsobím v tzv. laboratóriu bez stien, čo je spoločné pracovisko Ústavu zoológie SAV, Virologického ústav SAV a Parazitologického ústavu SAV, pod vedením RNDr. Milana Labudu, DrSc. Jeho pracovná náplň sa zameriava na sústavný monitoring výskytu kliešťami prenášaných patogénov v kliešťoch a rezervoárových hostiteľoch na Slovensku, ich molekulovú charakterizáciu a presnú diagnostiku. Ďalšia časť pracovnej náplne predstavuje výskum aktívnych zložiek v slinných žľazách kliešťov a ich interakcie s imunitným systémom hostiteľa ako aj vplyv na prenos patogénov.
Časť svojho výskumu ste robili počas svojich študijných pobytov v zahraničí, vrátane USA. Znamená to, že ochorenia, ktoré spôsobujú kliešte sú celosvetovým problémom?V podstate áno. Kliešte sú po komároch druhými najvýznamnejšími prenášačmi pôvodcov infekčných ochorení na svete. Mnohé z týchto ochorení sa vyskytujú najmä v tropických a subtropických oblastiach Afriky, Austrálie a Ázie. Postihujú najmä hospodárske zvieratá, čím spôsobujú obrovské ekonomické straty. Avšak aj v miernych klimatických pásmach kliešte prenášajú závažné ochorenia ľudí a zvierat. Kliešť obyčajný (Ixodes ricinus) je najvýznamnejším prenášačom ochorení prenášaných kliešťami v Európe. Tento kliešť prenáša vírus kliešťovej encefalitídy, baktérie vyvolávajúce lymskú boreliózu, anaplazmózu/ehrlichiózu, rickettsiózy, ako aj parazity, ktoré napádajú červené krvinky a spôsobujú u ľudí babeziózu. Najčastejším a najvýznamnejším ochorením, ktoré kliešť obyčajný prenáša, je lymská borelióza.
V každom prípade aspoň v Európe došlo v posledných rokoch k výraznému zvýšeniu výskytu kliešťami prenosných ochorení. Mohli by ste povedať, prečo je to tak?V dôsledku globálneho otepľovania, meliorácií, úprav pôdy, ako aj ďalších zásahov človeka do životného prostredia dochádza v posledných rokoch k (novo) objavovaniu sa a výraznému rozšíreniu niektorých významných prenášaných ochorení v mnohých oblastiach Európy. V dôsledku spomenutých zmien sa zvyšuje hustota kliešťov a rozširuje sa areál ich výskytu.
Závisí to od ochorenia. Napríklad lymská borelióza sa vyskytuje všade tam, kde sú kliešte a rezervoároví hostitelia, medzi ktorými borélie v prírode cirkulujú. Na našom území sú to všetky zalesnené oblasti a parky do nadmorskej výšky 600 – 800 metrov. Naopak, kliešťová encefalitída sa vyskytuje ohniskovo, teda aj na Slovensku sa nachádza len v určitých oblastiach.
Ako ste spomenuli, najrozšírenejšou zoonózou prenášanou kliešťami na severnej pologuli je lymská borelióza. Koľko je druhov jej pôvodcov a čo nové sa o nich, ich výskyte a prenose zistilo?Lymskú boreliózu vyvolávajú spirochéty, (baktérie špirálovitého tvaru) patriace do komplexu Borrelia burgdorferi sensu lato, do ktorého je v súčasnosti zaradených 12 známych druhov. Pôvodcovia týchto ochorení cirkulujú v prírode väčšinou medzi kliešťami a rezervoárovými hostiteľmi – drobné cicavce, vtáky, ale aj plazy. Človek sa nakazí len náhodne, ak sa na neho prisaje infikovaný kliešť. Jednotlivé druhy majú rozdielnu patogenitu a vplývajú na rozdielny klinický priebeh ochorenia ľudí. Taktiež majú odlišných rezervoárových hostiteľov a geografické rozšírenie. Prenos borélií na človeka je možný len prostredníctvom nakazeného kliešťa, a taktiež aj tu platí, že odlišné druhy sa na človeka prenášajú v rôznych obdobiach cicania. Napríklad, druh Borrelia afzelii je rozšírený v celej Európe a Ázii. Je zodpovedný najmä za vznik kožnej formy ochorenia. Rezervoárovým hostiteľom sú hlodavce a k prenosu dochádza už po 24 hodinách od pricicania infikovaného kliešťa. Naproti tomu, druh Borrelia burgdorferi sensu stricto je jediným patogénnym druhom v Severnej Amerike, v Európe je menej častý. Vyvoláva hlavne kĺbové formy ochorenia, nemá jednoznačný vzťah k rezervoárovým hostiteľom určitého druhu a k prenosu dochádza až po 36 – 48 hodinách.
Váš výskum sa neodohráva len v laboratóriách, ale aj v teréne, teda v našej prírode. Ktoré získané poznatky považujete za najdôležitejšie?Práca v teréne je prepojená s prácou v laboratóriu. Vzorky zozbierané v prírode sa analyzujú v laboratóriu. Sledujeme rozšírenie jednotlivých druhov patogénov, ich genetickú variabilitu v kliešťoch a rezervoárových hostiteľoch v rôznych geografických oblastiach, a tým objasňujeme ich cirkuláciu v prírode. Na presné určenie patogénov používame molekulové metódy detekcie, v prípade neznámych genotypov analyzujeme DNA sekvencie viacerých génov. Taktiež skúmame mechanizmy vplývajúce na prenos týchto baktérii z kliešťov na hostiteľa, teda aj na človeka. Tieto experimenty sa odohrávajú v laboratóriu, ale vysvetľujú javy v prírode.
Na zavedenie účinných preventívnych opatrení a stanovenie správnej diagnózy je nevyhnutná spoľahlivá identifikácia pôvodcu infekčného ochorenia. V čom spočíva a v čom sú najvýznamnejšie prínosy vašej práce?V rámci riešenia projektu sme získali nové poznatky o výskyte a rozšírení jednotlivých druhov a genotypov patogénov prenášaných kliešťami. Štandardizovali sa a optimalizovali sa metódy detekcie a diferenciácie patogénov v biologických vzorkách, ako napríklad metóda konformačného polymorfizmu jednovláknovej DNA (SSCP). V kliešťoch sme zachytili nový patogénny druh B. spielmanii. Naviac sa doktorandke RNDr. Majláthovej podarilo zachytiť v kliešťoch cicajúcich jašterice, ako aj v šupinách jašteríc v našich podmienkach sa zriedkavo vyskytujúci druh borélií B. lusitaniae. Tieto výsledky predstavujú prvé poznatky o asociácií B. lusitaniae s jaštericami ako rezervoárovými hostiteľmi v Európe. V kliešťoch a rezervoárových hostiteľoch sa pozorovala aj výrazná heterogenita čeľade Anaplasmataceae. K významným výsledkom riešenia úlohy patrí tiež nález Candidatus Neoehrlichia Mikurensis vyskytujúcej sa v Japonsku a Anaplasma-like zachytenej v severnej Afrike. Poznatky o interakciách medzi B. afzelii infikovanými kliešťami a hostiteľom, ktoré získal ďalší doktorand, RNDr. Koči sú pre európske druhy B. burgdorferi sensu lato originálne. Podobné štúdie expresie povrchových proteínov B. burgdorferi sensu stricto počas cicania kliešťov pochádzali doteraz iba z USA.
Čo znamenajú výsledky vašich výskumov pre radových občanov? Bude menej kliešťov alebo budeme mať účinnejšie ochranné látky proti nim?Aj vďaka našim výsledkom vieme, v akých podmienkach sa kliešte vyskytujú, aká je ich nakazenosť a aké je druhové zastúpenie mikroorganizmov, ktoré prenášajú. Vieme tiež, ako sa tieto patogény udržiavajú v prírodných ohniskách a ako dochádza k ich prenosu. Integráciou týchto poznatkov s využitím geografických informačných systémov možno vytvoriť tzv. mapy rizík s najväčšou pravdepodobnosťou nákazy. Pod vedením Dr. Labudu sa kolegovia Dr. Kazimírová, Dr. Havlíková a Dr. Roller venujú identifikácii účinných látok v slinách kliešťa, ktoré by sa mohli využiť na prípravu protikliešťovej vakcíny. Mala by to byť takzvaná „prenos blokujúca vakcína“, ktorá zabráni prenosu všetkých patogénov prenášaných kliešťami na zvieratá a človeka.
Kde všade sa kliešte na Slovensku nachádzajú? Máte poznatky, ako je to s ich výskytom v tomto roku? Je ich viac a škodlivejších alebo menej?Ako som už spomenula, kliešte sa vyskytujú v listnatých a zmiešaných lesoch s bohatým krovinovým porastom, trávou, ale aj v mestských parkoch do nadmorskej výšky 600 – 800 metrov pri teplotách nad 8 °C. V rámci riešenia projektu EDEN (Emerging Diseases in Changing European Environment), do ktorého sa zapojili pod vedením Dr. Labudu tiež Ústav zoológie SAV a Parazitologický ústav SAV, sledujeme od marca 2006 výskyt kliešťov v pravidelných mesačných intervaloch na presne vymedzenej ploche v šiestich vybraných lokalitách Slovenska. Maximum výskytu kliešťov sme zaznamenali v máji a júni, keď sme napríklad v Malackom mestskom parku na 100 m2 nazbierali (navlajkovali) okolo 400 kliešťov. Naproti tomu, v Slovenskom krase sme v období najvyššieho výskytu kliešťov zaznamenali na rovnakej ploche najviac 30 kliešťov. V auguste a začiatkom septembra množstvo kliešťov vo všetkých lokalitách pokleslo. Napríklad na Devíne, v Slovenskom krase a Rozhanovciach pri Košiciach sme nezískali takmer žiadne kliešte. Po izolácii DNA a RNA sa v kliešťoch metódou multiplex Real-time PCR stanoví prítomnosť patogénnych druhov borélií, anaplaziem a vírusu kliešťovej encefalitídy. Predpokladám však, že tak ako po iné roky budú borélie a anaplazmy prítomné v kliešťoch zo všetkých oblastí s prevalenciou od 10 – 40 % v prípade borélií a do 5 – 8% pokiaľ ide o anaplazmy. Štyri zo šiestich nami sledovaných lokalít (Devín, Medné pri Lednických Rovniach, Topoľčianky a Slovenský kras) predstavujú ohniská kliešťovej encefalitídy, takže v týchto oblastiach môžeme očakávať v kliešťoch aj prítomnosť vírusu. Prevalencia je okolo 1 ‰.
V čom vidíte najbližšie ciele svojho výskumu?V súčasnosti sa spolupodieľam na riešení viacerých projektov. Spolupracujem s Dr. Barákom a Dr. Blaškovičom z Ústavu molekulovej biológie SAV, ktorí vyvinuli prvú microarrayovú metódu umožňujúcu detekciu kliešťami prenášaných baktérií. Ich DNA čip umožňuje určiť prítomnosť rodov jednotlivých baktérií prenášaných kliešťami. Nami získané sekvencie novodetegovaných druhov a genotypov B. burgdorferi sensu lato a Anaplasmataceae plánujeme použiť na prípravu ďalších oligonukleotidových skúšok na detekciu týchto baktérií DNA čipmi. Rozšírením tohto čipu o novocharakterizované druhy a genotypy B. burgorferi sensu lato. a Anaplasma/ Ehrlichia spp. bude možná detekcia širokého spektra baktérií v jednom stupni, čo môže predstavovať vhodnú diagnostickú metódu infekčných ochorení v diagnostických laboratóriách.
Cieľom už spomenutého projektu EDEN, ktorý je súčasťou 6. rámcového programu Európskej únie, je identifikácia a kvantifikácia vplyvu zásahov človeka do životného prostredia, úprav pôdy, meliorácií, ako aj ďalších zmien v poľnohospodárstve, socio-ekonomických zmien a globálnych zmien na (novo) objavovanie sa, šírenie a dynamiku vektormi prenášaných patogénov v Európe. Výsledkom riešenia projektu budú všeobecne použiteľné a aplikovateľné metódy zistenia rizika výskytu a objavenia sa infekčných ochorení, modely šírenia a prenosu pôvodcov, ktoré budú mať využitie pri vypracovávaní núdzových opatrení a kontroly infekčných ochorení na úrovni celoeurópskych, národných, ako i regionálnych inštitúcií.
V projekte Dr. Labudu, ktorého úlohou je identifikácia účinných látok v slinách kliešťov, participujem v čiastkovej úlohe s cieľom sledovať interakcie medzi boréliami a kliešťom na molekulovej úrovni.
Pripravil MARIÁN BABIC