Nová skupina prostředků na odčervení zvířat

Nové strategie léčení infekcí škrkavek rodu Ascaris (kmen hlístice) jsou potřebné především kvůli snížené účinnosti současných antihelmintik (léky proti střevním parazitům) v terénu, nebezpečí vývoje rezistence a celkově chybějícímu vývoji nových léčiv na intestinální půdou-přenosné helminty infikující lidi a zvířata.

Tým amerických vědců Agricultural Research Service (ARS) v Beltsville ve státě Maryland a University of California v San Diegu demonstroval, že když byl prasatům infikovaným škrkavkami podán protein pocházející z bakterie, byla infekce téměř úplně odstraněna.

Střevní parazitické škrkavky jsou hostitelsky specifické a jsou nacházeny u lidí, prasat, koček, psů a dalších zvířat. Škrkavky specifické pro člověka, Ascaris lumbricoides, jsou vzácně k vidění v rozvinutých zemích. Ještě stále je však na světě infikováno tímto druhem hlístic, obvykle prostřednictvím kontaktu s výkaly, okolo 1 miliardy lidí. Když jsou A. lumbricoides infikovány děti, vyskytuje se u nich nedostatek živin, dýchací potíže, mentální zaostalost a poruchy imunitního systému. V extrémních případech může infekce způsobit život ohrožující ucpání střev. Škrkavky mohou také migrovat do žlučových kanálků a do pobřišnice, která obaluje většinu abdominálních orgánů.

Parazitické škrkavky Ascaris suum, které často infikují prasata, jsou natolik geneticky podobné A. lumbricoides, že některé důkazy naznačují, že jsou stejným druhem. Infekce prasat A. suum je považována za vhodný model pro infekci lidí A. lumbricoides, díky jejich podobné biologii a migraci tkáněmi do střev.

Ve svých pokusech použil výzkumný tým krystalický protein (Cry) delta-endotoxin nazývaný ‘Cry5B’ poskytnutý University of California, který pochází z půdní baktérie Bacillus thuringiensis. Protein Cry5B není toxický pro obratlovce a savce, avšak v minulosti byl použit jako insekticid. A. suum exprimuje receptory pro krystalický protein B. thuringiensis Cry5B. Proteiny Cry, jejichž cíle jsou omezeny na intestinální receptory bezobratlých, vytvářejí otvory ve střevní stěně. Hmyz má silně narušené trávení a navíc je umožněn průnik bakterií ze střeva do organismu. Postižený hmyz hyne hladem nebo na sepsi během 2 až 5 dní.

Krystalické proteiny tvořené půdní baktérií B. thuringiensis (Bt) jsou široce a úspěšně používané v organickém a konvenčním zemědělství, u transgenních potravinářských a průmyslových plodin a při regulaci hmyzích přenašečů. Proteiny produkované průmyslově množenými bakteriemi B. thuringiensis se v řadě zemí používají jako ekologický insekticid. Používání těchto insekticidů přineslo v posledním půlstoletí vznik několika rezistentních hmyzích škůdců především z řad motýlů, ale nikdy nebyl popsán jejich negativní účinek na blanokřídlý hmyz včetně včel. To ukazuje, že pro včely jsou bezpečné.

Dříve vědci prokázali, že protein Cry5B je toxický pro hlístice rodů Ancylostoma a Uncinaria, které parazitují na lidech, psech a kočkách. V laboratorních testech, protein Cry5B spouštěl dráhu p38 mitogenem aktivované proteinkinázy (MAP kinázy) v larvách a dospělcích podobnou té pozorované u jiných hlístic.

Podání dvou středních dávek (20 mg/kg tělesné váhy, 143 nM/kg) proteinu Cry5B prasatům vedlo k téměř úplnému odstranění střevní infekce A. suum a všechny larvy škrkavek ve střevech byly poškozené nebo usmrcené. Dávka, která byla podávána v této studii, je srovnatelná s rozmezím dávek používaných u existujících komerčních antiparazitárních léků.

Podle vědců je ještě potřeba vyvinout praktičtější způsoby podávání antiparazitárních léčiv. Protein Cry5B má potenciál využití tam, kde se stane problémem rezistence škrkavek především u přežvýkavců. Dosažené výsledky ukazují potenciál proteinu Cry5B léčit infekce škrkavek rodu Ascaris u prasat a dalších hospodářských zvířat a efektivně fungovat v lidském gastrointestinálním traktu.

Vědci University of California podali patentovou přihlášku na expresi tohoto proteinu a je plánován další společný výzkum s ARS.

Autor: Dr. Ing. Jaroslav Salava, VÚRV, v.v.i.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použitá literatura

Anonym (2004):An inside job: Using nematodes' own biology against them. http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/aug04/biology0804.htm.

Anonym (2014): New class of animal deworming agent. Agricultural Research, May/June 2014: 17.

Urban, Jr., J.F., Hu Y., Miller M.M., Scheib U., Yiu Y.Y., Aroian R.V. (2013): Bacillus thuringiensis-derived Cry5B has potent anthelmintic activity against Ascaris suum. PLoS Neglected Tropical Diseases, 7 (6): e2263. doi:10.1371/journal.pntd.0002263.

Wei J.-Z., Hale K., Carta L., Aroian R.V. (2001): Are Bt toxins nematocides? Proceedings of Society of Nematologists Annual Meeting, Salt Lake City, Utah, USA, August 25-29, 2001, p. 281.

Wei J.-Z., Hale K. Carta L., Platzeri E., Wong C., Fang S.-C., and Aroian R.V. (2003): Bacillus thuringiensis crystal proteins that target nematodes. PNAS, 100 (5): 2760-2765.