velikost textu

Development of Leishmania from L.donovani complex in various vectors

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Development of Leishmania from L.donovani complex in various vectors
Název v češtině:
Vývoj leishmanií z komplexu L.donovani v různých přenašečích.
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
RNDr. Veronika Hrobáriková, Ph.D.
Id práce:
138414
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra parazitologie (31-161)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Parazitologie (NPARA)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
27. 6. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
L. donovani komplex, viscerální leishmanióza, Etiopie, flebotomus, tiplíci, nikotinamidáza
Klíčová slova v angličtině:
L. donovani complex, visceral leishmaniasis, Ethiopia, Phlebotomus, Culicoides,nicotinamidase enzyme
Abstrakt:
Abstrakt Tato práce se zabývá vývojem parazitických prvoků z komplexu Leishmania donovani v jejich hmyzích přenašečích a shrnuje výsledky pěti částí mého doktorského projektu. Jedinými potvrzenými přenašeči leishmaniózy jsou dva rody flebotomů, Phle- botomus a Lutzomyia, i když otázka alternativních přenašečů jako jsou klíšťata, ble- chy a tiplíci, je v současnosti v literatuře velmi intenzivně diskutována. V této práci jsme prokázali, že v eurasijském druhu tiplíka Culicoides nubeculosus se není schopna vyvíjet L. major ani L. infantum. Názorně jsme demonstrovali, že mikroskopie zůstává i nadále zásadní metodou pro posuzování vektorové kompetence daného krevsajícího přenašeče. Ve druhé studii byly porovnávány případné odlišnosti v biologii, životním cyklu a vektorové kompetenci dvou kolonií P. orientalis pocházejících z Etiopie. Přestože molekulární metody neodhalily žádné genetické odlišnosti, pozorovali jsme mar- kantní rozdíly v biologii a životním cyklu těchto dvou kolonií. Experimentální infekce prokázaly, že druh P. orientalis je velice náchylný k infekci parazity L. donovani a že i nejmenší použitá infekční dávka (odpovídající 1–2 promastigotům) je schopna vyvo- lat infekci přibližně u 50% samic. V dalších pokusech bylo prokázáno, že Sergentomyia schwetzi považovaná v někte- rých oblastech za možného přenašeče lidské leishmaniózy, není vnímavá k infekci L. major, L. infantum a L. donovani. Bylo pozorováno, že zásadním kritériem omezujícím vývoj leishmanie v tomto přenašeči je doba mezi degradací peritrofické matrix a de- fekací flebotoma. Přetrvávání peritrofické matrix do konce trávicího procesu vede k vypuzení parazitů ze střeva flebotoma spolu s nestrávenými zbytky krve. Znalost přirozené infekční dávky je nutná k tomu, aby mohl být navržen ideální ex- perimentální model pro viscerální leishmaniózu, který co nejvíce napodobuje přirozené podmínky. Proto jsme kvantifikovali množství promastigotů L. infatum přenesených do kůže myši během sání flebotomů, P. perniciosus a L. longipalpis. Prokázali jsme, že 15%–65% sajících samic je schopno přenést infekci do hostitele a že množství přenesených parazitů je velmi heterogenní v rozmezí od 4 do 4, 2 × 104. Překvapivě nejvíce parazitů přenesly u obou druhů flebotomů samice infikované dermotropní variantou L. infantum; 29% samic L. longipalpis a 14% samic P. perniciosus přeneslo více než 1000 parazitů. V poslední části jsme se zabývali významem enzymu nikotinamidázy u leishmanií a její funkcí během vývoje ve flebotomech. Mutantní linie L. infantum s knockouto- vaným genem pro nikotinamidázu se nebyly schopny ve flebotomech vyvíjet do pozdějších stádií, čímž jsme prokázali nezastupitelnou důležitost tohoto enzymu pro vývoj leishmanie v přenašeči.
Abstract v angličtině:
Abstract This thesis focuses on the development of protozoan parasites from Leishmania donovani complex in their insect vectors and summarizes results of five parts of the project I participated in during my Ph.D. studies. Sand flies of genera Phlebotomus and Lutzomyia are the only proven vectors of leishmaniasis, however, the role of alternative vectors, like ticks, fleas and biting midges is frequently discussed in the literature. In this work, we showed that Eurasian species of biting midge Culicoides nubeculosus does not support late stage infections of L. major and L. infantum. We also demonstrated that microscopical observation of Leishmania promastigotes in the digestive tract of bloodfeeding arthropods remains a crucial method for any conclusion about the vector competence of the suspected insect. In the second part of our study were compared the life-cycle parameters and vector competence of two Ethiopian P. orientalis colonies for L. donovani. Marked differences between colonies were found in life-cycle parametes, however, molecular analyses did not reveal any genetic differences. Experimental infections showed that both P. orientalis colonies are very susceptible to L. donovani infection and even the lowest infective dose tested (2 × 103 promastigotes/ml; corresponding to 1–2 promastigotes) was sufficient to establish L. donovani infection in about 50% of females. Furthermore, we demonstrated that three Leishmania species tested, L. major, L. in- fantum and L. donovani, are not able to produce late-stage infections in Sergentomyia schwetzi, which is considered as a potential vector of human leishmaniasis in some areas. We observed that crucial parameter for complete development of Leishmania in S. schwetzi seems to be the short period between degradation of peritrophic matrix (PM) and defecation. The persistence of PM till the end of digestion leads to expulsion of parasites from the sand fly midgut together with bloodmeal remnants. Finding of accurate natural infective dose is crucial for development of the ideal experimental model of visceral leishmaniasis. Therefore, we quantified number of transmitted dermotropic and viscerotropic L. infantum parasites delivered to the mouse skin by individual sand flies, P. perniciosus and L. longipalpis, during feeding. From total number of biting females, 15% to 65% of them inoculated promastigotes to the mouse skin and the parasite number transmitted by individual sand flies was very heterogenous, ranging from 4 up to 4.2 × 104 promastigotes. Surprisingly, in both sand fly species the parasite load transmitted was higher for the strain with dermal tropism; 29% of L. longipalpis and 14% of P. perniciosus transmitted more than 1000 parasites. Finally, we explored the role of L. infantum nicotinamidase enzyme (PNC1) during intravectorial development. We showed that the null L. infantum mutants in PNC1 gene are not able to establish the late stage infection in P. perniciosus and our data indicate that the nicotinamidase enzyme is essential for the completion of the L. infantum development in the sand flies.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Veronika Hrobáriková, Ph.D. 3.02 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Veronika Hrobáriková, Ph.D. 58 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Veronika Hrobáriková, Ph.D. 55 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Petr Horák, Ph.D. 151 kB