Známe genom zákeřné Giardie

Prvok žijící v intestinálním trávicím traktu lidí a zvířat, Giardia lamblia známý také jako Giardia intestinalis je celosvětově jedním z nejběžnějších lidských střevních parazitů. Mezi typické symptomy onemocnění (giardinóza) patří průjem, plynatost, křeče v horní části intestinálního traktu, nausea (pocit na zvracení) a úbytek na váze.

Giardia má v USA na svědomí více než 20 000 zánětů trávicího traktu lidí za rok. Zdrojem nákazy je nejčastěji kontaminovaná pitná nebo užitková voda, fekálně - orální přenos nebo potraviny. Tento střevní bičíkovec žije v duodenu a jejunu, dráždí střevní sliznici a snižuje resorpční plochu tenkého střeva. Mezinárodní tým vedený vědci z Marine Biological Laboratory (MBL) zveřejnil v 28 vydání časopisu Science kompletní genom (sekvence nukleotidů) Giardie. Výzkumníci věří, že znalost genetické informace Giardie povede k tvorbě nových léků proti těmto přetrvávajícím infekcím.

#img_746#.<>

Obr. 1 Trofozoit

Joel Mancuso, University of California, Berkeley

Zdroj: http://www.sciencedaily.com/releases/2007/09/070927154937.htm

„Třebaže existuje dostupná léčba, spousta lidí onemocní chronickou giardiózou, kterou je obtížné vyléčit. Proto máme zájem na výzkumu nové léčby," říká Hilary Morrison z MBL.

Nákaza začíná pozřením životaschopných vysoce infekčních cyst prvoka, které přežívají ve vodě, půdě nebo jídle. Ve vlhkém prostředí a při nízké teplotě si cysty udržují životaschopnost několik měsíců. Účinkem nízkého pH v žaludku a trávicích enzymů dojde k uvolnění Giardie z cysty. Ve dvanáctníku se prvok diferencuje do podoby trofozoitů, kteří vstupují do buněk střevního epitelu. Zde se nepohlavně množí podélným dělením a tvoří cysty (encystace), tento proces je podmíněn přítomností solí žlučových kyselin ve střevě. Cysty se do prostředí uvolňují ve výkalech.

Giardióza je riziková hlavně u malých dětí, které si mezi sebou půjčují ručníky, třeba na plovárně nebo na výletech. Dále jsou vystaveny infekci, pijí-li kontaminovanou vodu. Kromě zmíněných trávicích obtíží může prvok způsobovat také nedostatek nutrietů a úbytek hmotnosti. Giardia sídlící ve střevním epitelu totiž absorbuje nutriční látky a tuky.

#img_747#.<>

Obr. 2 Giardia lambda (intestinalis)

Autor: prof. MUDr. Josef Špaček, DrSc.

Zdroj: http://www.biolib.cz/cz/taxonimage/id17361/?taxonid=132266

Analýza genomu Giardie odhalila několik neobvyklých proteinů, od kterých si vědci slibují, že je dovedou k tvorbě nových léků. Tyto bílkoviny se liší od lidských proteinů, proto na ně můžeme selektivně působit léčivy. Léky mají být konstruovány tak, aby napadly rozmnožovací schopnost prvoků, či jejich pohyblivost.

Historie evoluce

Giardia je jednobuněčný eukaryotní organismus, to znamená, že má v buňce vytvořené jedno jádro. Stejně tak jak je tomu u buněk lidského těla nebo většiny jiných mnohobuněčných organismů. Ale Giardia má genom stlačený ve srovnání s jinými eukaryoty. Fungují zde  zjednodušené  mechanismy řídící několik základních procesů, jako jsou replikace DNA a přepis do RNA.

Giardia je jednoduše neobvyklá. Trofozoiti obsahují dvě jádra namísto obvyklého jednoho. Když se přetvoří na cysty, zmnoží svoji genetickou informaci a vytvoří čtyři identická jádra. Ale navzdory tolika kopiím jednoho jádra je Giardia skutečný minimalista. Obsahuje méně a jednodušší genetické složky než většina jiných eukaryotních organismů.

Existuje hypotéza, že Giardia vznikla z jiného eukaryotního organismu před více než bilionem let. Během evoluce došlo ke ztrátě některých genů. Mohlo by se zdát, že některé mechanismy byly během vývoje vypuštěny a jiné zůstaly neporušené, ale to není případ Giardie. „Vypadá to, že genom byl jen zjednodušen" říká Morrison. „Zaměřili jsme se na tento projekt, protože je důležitý pro ochranu lidského zdraví."

http://www.mbl.edu/news/press_releases/2007_09_27.html

http://www.cdc.gov/ncidod/dpd/parasites/giardiasis/factsht_giardia.htm

http://www.biolib.cz/cz/taxon/id132266/

http://www.sciencedaily.com/releases/2007/09/070927154937.htm

Komprda, Obecná hygiena potravin, 2004, skripta MZLU, s. 113

Vlasta Stancová