Funkce receptorů u krevsajících členovců ve vztahu k vyhledávání hostitele Bakalářská práce

MASARYKOVA UNIVERZITA Přírodovědecká fakulta Ústav experimentální biologie Oddělení fyziologie a imunologie ţivočichů

Funkce receptorů u krevsajících členovců ve vztahu k vyhledávání hostitele Bakalářská práce

Autor: Klára Jeřábková Brno 2010

Vedoucí práce: RNDr. Helena Nejezchlebová, Ph.D.

1

Prohlášení

Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně, pouze s pouţitím uvedené literatury. V Brně dne 15. 5.2010

………………………... Podpis

2

Poděkování Chtěla bych poděkovat RNDr. Heleně Nejezchlebové, Ph.D., vedoucí mé bakalářské práce, za cenné rady, podporu a za odborné vedení při vypracovávání daného tématu.

3

Obsah Abstrakt……………………………………………………………………………………….7 1. Úvod…………………………………………………………………………………………8 2. Hematofágní členovci……………………………………………………………………….9 2.1. Nejdůleţitější zástupci hmyzu……………………………………………………..9 2.1.1. Blechy……………………………………………………………………9 2.1.2. Vši………………………………………………………………………12 2.1.3. Komáři………………………………………………………………….15 2.2. Způsoby vyhledávání hostitele…………………………………………………...18 2.3. Nasátí krve……………………………………………………………………….19 2.4. Sliny……………………………………………………………………………...20 2.5. Způsoby přenosu infekcí…………………………………………………………21 2.6. Klíšťata…………………………………………………………………………...22 2.6.1. Ixodes ricinus…………………………………………………………...22 2.6.1.1. Vyhledávání hostitele………………………………...………25 2.6.1.2. Receptory………………………………………………….….26 2.6.1.3. Interakce…………………………………………………...…27 2.6.1.4. Sání krve………………………………………………..…….28 2.6.1.5. Feromony…………………………………………………….29 2.6.1.6. Slinné ţlázy……………………………… …………………..31 2.6.1.7. Rozmnoţování………………………………………………..31 2.6.1.8. Způsob jak klíště odstranit……………………………………32 3. Příklady nejznámějších onemocnění, které způsobují patogeny přenášené krevsajícími členovci……………………………………………………………………………….………33 3.1. Lymeská borelióza……………………………………………………………….33 3.2. Lidská granulocytární anaplazmóza…………………………………………….. 34 3.3. Babesióza………………………………………………………………………...35 4

3.4. Skvrnitý tyfus………………………………………………………………...…..35 3.5. Malárie…………………………………………………………………………...35 3.6. Klíšťová encefalitida……………………………………………………………..36 4. Některé metody studia klíšťat ………………………………………………………….….38 4.1. Dotazníky……………………………………………………………..………….38 4.2. Sběr klíšťat……………………………………………………………..………...38 4.2.1. Uchovávání klíšťat…………………………………………………..…39 4.3. Moving-object-bioassay………………………………………………………….39 5. Způsoby boje proti parazitům a ochrana před nimi………………………………………..40 Závěr……………………………………………………………………………………….…42 Seznam pouţité literatury……………………………………………….…………………….43 Internetové zdroje…………………………………………………………………………….47

5

Abstrakt Tato práce shrnuje informace o hematofágních členovcích, zejména o vších, blechách, komárech a klíšťatech. Jsou to vektoři patogenů způsobujících závaţná onemocnění zvířatům i člověku. Díky tomu je studium tohoto tématu velmi důleţité. Další kapitoly mimo jiné popisují sliny a slinné ţláz klíštěte, jeho interakci s hostitelem a receptory, které jsou důleţité pro vyhledávání hostitele. Poslední kapitoly obsahují příklady nejznámějších onemocnění.

Abstract This thesis summarises informations about hematophagous arthropods, especcialy about lice, fleas, mosquitoes and ticks. These blood-sucking parasites are vectors of dangerous pathogens which causes many animal, and mainly human diseases. Because of this, the study of this subjekt is very important. The next chapters among others things comprises informations about saliva and salivary glands of ticks, tick-host interactin and sensory mechanism which play a signifiant role in host-seeking. Last part of thesis contains some examples of human arthropod-borne diseases.

7

1. Úvod Hematofágní členovci znepříjemňují ţivot člověku i ostatním obratlovcům snad odjakţiva. Nejen bolestivým kousáním a bodáním, popřípadě svěděním, ale hlavně tím, ţe jsou to vektoři nebezpečných patogenů způsobujících závaţná, někdy i smrtelná onemocnění. I kdyţ je tato tématika intenzivně studována, dodnes zůstává spousta nezodpovězených otázek. Tato práce je ve formě rešerše z dostupných literárních zdrojů. Můţeme zde najít obecnou charakteristiku hematofágních členovců a příklady některých vybraných čeledí a řádů. Podrobněji se zde autorka zabývá nejrozšířenějším klíštětem Ixodes ricinus, jeho receptory a interakcí s hostitelem. Dále také orientací a způsoby vyhledávání hostitele. A to z toho důvodu, ţe na tuto práci bude navazovat experimentální diplomová práce, a protoţe klíště je přenašečem patogenních mikroorganismů způsobujících nemoci jako jsou například lymeská borelióza nebo klíšťová encefalitida, které se v ČR hojně vyskytují.

8

2. Hematofágní členovci Krevsající členovci jsou nepříjemní trapitelé, kteří svým bodáním vyvolávají svědění a různé koţní reakce, jako jsou například dermatitidy. A co je nejdůleţitější, slouţí jako rezervoáry patogenů, kteří způsobují těţká infekční onemocnění, jako například malárie, ţlutá zimnice (komár), lymeská borelióza, nebo klíšťová encefalitida (Ixodes ricinus). Komáři, ovádi a glosiny jsou dočasní neboli temporární parazité. To znamená, ţe na hostiteli sají jen několik málo vteřin aţ minut. Můţeme je označit také jako mikropredátory. Klíšťata jsou zvláštní skupinou dočasných parazitů, kteří sají krev několik dní. Krev je pro hematofágní členovce zejména zdrojem energie, a proteinů a dalších látek, které jsou potřebné pro vývoj vajíček.

2.1. Nejdůleţitější zástupci hmyzu Hematofágové se objevují u čtyř řádů hmyzu. Získávání krve sáním můţe trvat od sekund po týdny. Krev hostitele můţe být získávána z lumenu (lumen je v biologii označení pro vnitřní část-průsvit cévy) krevního řečiště, nebo můţe být nasávána z rány po jeho protrţení. Krev je buď součástí stravy pro všechna stadia, nebo jen pro dospělce. Sliny hmyzu obsahují spoustu antihemostatických faktorů (Volf a kol., 2007). Následující kapitoly uvádí příklady zástupců hmyzu, kteří nejvíce znepříjemňují ţivot člověku, hospodářským zvířatům a domácím mazlíčkům.

2.1.1. Blechy říše: ţivočichové (Animalia) podříše: mnohobuněční (Metazoa) kmen: členovci (Arthropoda) podkmen: šestinozí (Hexapoda) 9

třída: hmyz (Insecta=Ectognatha) řád: blechy (Siphonaptera) (Horsák, 2009) V dospělosti výlučně cizopasný hmyz. Má dokonalou proměnu, takţe z vajíček se líhnou beznohé larvy s dobře vyvinutou hlavou. Zralé larvy se kuklí v zápředku, který si vytvoří z lepkavého sekretu ústních ţláz. Mohutné skoky jim umoţňují nejen mocné svaly, ale také "polštářky" z hmoty zvané resilin. Jsou uloţeny uvnitř těla u zadních nohou a svými vlastnostmi připomínají gumu (Ryšavý a kol., 1988).

Obrázek 1 Znázornění ţivotního cyklu blechy. Samice naklade bílá oválná vajíčka o velikosti asi 0,5 mm, z nich se vylíhnou larvy, které postupně tmavnou a vytváří lepkavé kokony. Z kokonů vylézá blecha, která potřebuje nasát krev, aby mohla dospět (URL 1) Na dorzálním povrchu posledního článku je dobře viditelné, ploché nebo zaoblené, senzilum. Tato struktura je pokryta smyslovými chloupky, které z ní vyrůstají. Tento receptor jim zřejmě pomáhá při hledání hostitele tak, ţe detekuje teplotu, koncentraci oxidu uhličitého, vlkost a ostatní pachy (McGavin, 2001). Další chemoreceptorové senzily můţeme najít na tykadlech a maxilárních palpách. 10

Obrázek 2 Ústní ústrojí blechy. A) hlava nesoucí ústní ústrojí, B) příčný řez ústním ústrojím, a) tykadla, fc) kánál k příjmu potravy, l) epipharynx, lb) labium, lp) labiální palpy, m) lacinia, mp) maxilární palpy, sc) slinný kanál (URL 2)

Blechy jsou asi nejběţnějším ektoparazitem, napadají nejčastěji psy a kočky. Přestoţe je známo více neţ 2200 druhů a poddruhů, jen 4 zástupci se s dostatečnou pravidelností vyskytují u koček a psů ve velkém počtu: Ctenocephalides felis felis (kočičí blecha), Ctenocephalides canis (psí blecha), Pulex simulans a Echidnophaga gallinacea. Bleší vajíčka jsou perlově bílá a oválná, jejich líhnutí závisí na teplotě a vlhkosti, ale obvykle to bývá od 1 do 10 dnů. Čerstvě vylíhnuté bleší larvy jsou tenké, bílé, článkované, řídce přikryté krátkými chlupy (Blagburn a Dryden, 2009). Jsou slepé, beznohé s kousacím ústrojím (Votava a kol., 2003). Mají párové anální příčky. Jsou volně ţijící a ţiví se výkaly dospělých blech, které jsou nezbytné pro úspěšný vývoj. Larvy postupně tmavnou, vyhýbají se přímému slunečnímu záření a jsou extrémně citlivé na horko a sucho. Před zakuklením prodělají ještě 2 proměny, poté vytváří bělavé, hedvábně vypadající, volně stočené kokony. Kokony jsou lepkavé, takţe se na 11

ně lepí nečistoty z okolí. Při 27 °C a 80% relativní vlhkosti se blechy zhruba za 5 dnů začnou objevovat a od osmého do devátého dne dosahují vrcholu vývoje. Nově vyvinutá dospělá blecha nepotřebuje hostitele okamţitě, vydrţí bez krve několik dní. Kolik, to opět závisí na podmínkách, z nichţ hlavní jsou opět teplota a vlhkost. Jakmile je na hostiteli, během sekund aţ minut se začne krmit. Krví se většina nasytí asi během pěti minut, poté během 8 aţ 24 hodin nastává páření. Poté kladou vajíčka v srsti hostitele, ale protoţe vajíčka nejsou lepkavá, vypadávají z chlupů do okolí. Konkrétně Ctenocephalides felis -kočičí blecha je velmi plodná. Samice produkují aţ 50 vajíček denně. Průměrně za prvních 50 dní na hostitele nakladou asi 1300 vajíček. Aby bylo moţné vytvořit takové mnoţství vajíček, konzumuje samice denně velké mnoţství krve, které odpovídá asi patnáctinásobku její váhy (Blagburn a Dryden, 2009).

2.1.2. Vši říše: ţivočichové (Animalia) podříše: mnohobuněční (Metazoa) kmen: členovci (Arthropoda) podkmen: šestinozí (Hexapoda) třída: hmyz (Insecta) řád: vši a všenky (Phthiraptera) podřád: vši (Anoplura) (Horsák, 2009) Vši mají dorzoventrálně zploštělá těla, jsou sekundárně bezkřídlé s bodavě savými ústními orgány unikátní stavby. Povrch těla je pokryt spoustou smyslových štětinek různých druhů. První článek tykadel samečků je delší neţ u samiček. Tykadla jsou vyuţívána především pro vyhledávání hostitele. Ústní otvor je uloţen terminálně na vychlípitelném haustelu, na němţ je věnec malých háčků k přichycení během sání. Nohy s jediným chodidlovým článkem, na konci s pohyblivým drápkem. Veš se při

12

pohybu srstí hostitele přichytává chlupů tak, ţe je sevře mezi mezi prstový výběţek holeně a pohyblivý drápek (Ryšavý a kol., 1988). Veš je typický permanentní parazit. To znamená, ţe na tomtéţ hostiteli setrvávají a opakovaně sají po celý svůj ţivotní cyklus (Brouqui a Raoult, 2006). Delší hladovění nesnášejí a hynou (Votava a kol., 2003). Přestoţe existuje více neţ 3000 druhů vší, jen 3 z nich napadají člověka. Jsou to Pediculus humanus capitis (veš dětská), Pediculus humanus humanus (veš šatní), Phthirus pubis (veš muňka) (Brouqui a Raoult, 2006). Pediculus humanus capitis (veš dětská) ţije ve vlasech, nejvíce v oblasti spánků, ve vousech a obočí je nacházíme jen velmi zřídka. Při déletrvajícím napadení se objevuje ve vlasech obrovské mnoţství hnid jevících se jako drobné bělavé tečky. Je zde moţnost druhotné infekce a ekzémů, protoţe bodnutí velmi svědí a škrabáním se ranky znečišťují.

Obrázek 3 Pediculus humanus capitis a její vajíčko (hnida) (URL 3) Phthirus pubis (veš muňka) ţije na ochlupení pohlavních orgánů člověka, méně často potom v podpaţí, na prsou, v obočí, nebo ve vousech. Nikdy ne ve vlasech. Délka ţivota na hostitele je kolem 26 dnů, mimo něj během 12 hodin hyne. Přenášejí se při pohlavním styku, vzácněji loţním prádlem. Po bodání zůstávají na těle modrošedé skvrny velikosti čočky (Ryšavý a kol., 1988).

13

Obrázek 4 Phthirus pubis (URL 4) Pediculus humanus humanus (veš šatní) je ektoparazit člověka zejména na částech těla pokrytých oděvem. Tento druh je významným vektorem skvrnitého tyfu (původcem je Rickettsia prowazekii), zákopové horečky (R. quintana) a návratné horečky (Borrelia recurrentis). Její výskyt byl spojován nejčastěji s prostředím, kde byla extrémní chudoba a s ní související nedostatek hygieny. Zamoření vší šatní se také nazývá jako choroba tuláků/bezdomovců. K přenosu těchto vší dochází hlavně při blízkém tělesném kontaktu. Z tohoto důvodu se zamoření i opakovaně objevuje v prostředích, kde je velká hustota lidí a kde jsou nízké hygienické standardy, jako jsou například věznice, uprchlické tábory a úkryty bezdomovců. Vši, jak napovídá jejich název, ţijí v šatech, parazitují výhradně na člověku a nasají se několikrát denně. Jejich ţivotní cyklus začíná nakladením vajíčka do vnitřních hlubších záhybů šatů, blízko ke kůţi, kde se teplota pohybuje kolem 29–32 °C.

Obrázek 5 Pediculus humanus humanus (URL 5)

14

Je to z toho důvodu, ţe vajíčka jsou také velmi citlivá na chlad a změnu teplot. Jestliţe je teplota konstantní, vajíčka se líhnou za 6-9 dní po nakladení. Vylíhnuté vši se okamţitě přemístí na kůţi, kde se nasají a potom se opět rychle skryjí do oblečení. Obvykle sají asi 5 krát denně. Rostoucí veš se třikrát svléká, obvykle třetí, pátý a desátý den po vylíhnutí. Po posledním svlékání ţije dospělá veš ještě asi 20 dní. Trávení krve je rychlé. Erytrocyty jsou rychle rozloţeny a zbytky zkapalněny. Jakmile jsou vši dospělé, mohou se začít mnoţit. Během tohoto dlouhodobého procesu se samci i samice stále ţiví krví. Samice kladou asi 8 vajíček denně a před kaţdým kladením je nutné, aby se pářili znovu. Hustota jejich populace je variabilní, můţe jich být na jednom hostiteli od několika jedinců aţ po 300. Vši jsou náchylné k rychlé dehydrataci, proto potřebují stále vlhkost (sát krev), ta je u nich pro přeţití v rozmezí 70–90%. Vši šatní umírají při 50 °C, proto se prádlo musí prát v této nebo vyšší teplotě, abychom se jich zbavili (Brouqui a Raoult, 2006).

2.5.3.1. Komáři říše: ţivočichové (Animalia) podříše: mnohobuněční (Metazoa) kmen: členovci (Arthropoda) podkmen: šestinozí (Hexapoda) třída: hmyz (Insecta) podtřída: křídlatí (Pterygota) řád: dvoukřídlí (Diptera) čeleď: komárovití (Culicidae) (Horsák, 2009)

15

Ústní orgány jsou bodavě savé a utvářejí dlouhý trubicovitý sosák, jehoţ délka několikrát přesahuje výšku hlavy (Papáček, 2000). Ústní ústrojí je tvořeno ţlábkovitě svinutým dolním pyskem (labium). Svrchní pysk je rovněţ trubičkovitě svinut a párové mandibuly a maxily jsou přeměněny v bodavé štětinky. Lichou bodavou štětinu přenstavuje hypopharynx, jímţ probíhá slinný kanálek. Slinné ţlázy jsou uloţeny v hrudi (Hubálek, 2000). Krev sají jen samičky, samečci se ţiví sladkými šťávami z květů (na rozdíl třeba od čeledi Glossinidae, kde saje samec i samice (McGavin, 2001)). Po nasátí a dozrání samice komárů kladou vajíčka jednotlivě na hladinu (Anopheles), ve skupinách vytvářejících lodičkové útvary (Culex), nebo jednotlivě na povrch půdy (Aedes). Mají čtyři larvální instary. Kukla je volná, pohyblivá. Známe více neţ 2500 druhů, z nichţ většina ţije v tropech (Ryšavý a kol., 1988). Viry, které komáři přenáší, náleţí do tří čeledí: Togaviridae, Flavivirida a Bunyaviridae. Říká se jim moboviry (mosquito-borne viruses). Ekologické faktory, které způsobují velkou četnost mobovirů: velká hustota populace komárů a jejich hostitelů, intenzivní letní sráţky nebo záplavy, letní teploty, mokřady, malé vodní nádrţe. Komáři jsou nejvhodnější vektoři, protoţe nasají vir spolu s krví infikovaného donorového hostitele, podpoří násobné mnoţení viru v organismu a doručí dostatečné mnoţství inukula do recipientního hostitele (Hubálek, 2008).

16

Obrázek 6 Ústní ústrojí komárů čeledi Culicidae a., Tykadla; lxe., labrum a epipharynx; mn., mandibuly; hp., hypopharynx; mx., maxily; li, labium; m.p., maxilární palpy; cl., clypeus; cs., hlavové šupiny (URL 6) Při hledání hostitele se komáři orientují zejména čichem. K rozpoznávání různých pachů a změn v koncentraci CO2 slouţí Johnstonův orgán, který je umístěn na druhém článku tykadel (Volf a kol., 2007). Při penetraci kůţe hostitele je celý proboscis přitisknut k povrchu a styletový svazek (tvořený labrem, maxilami, mandibulami a hypopharyngem) proniká tkání ke krevním kapilárám. Koncové části maxil a mandibul mají ozubené hrany, které velmi napomáhají průniku ústního ústrojí do hostitelovy kůţe. Hypopharynxem jsou do hostitelovy tkáně pumpovány sliny (s případnými parazity) a z hostitele je krev nasávána potravním kanálem (McGavin, 2001). Receptory komárů Komáři detekují a rozlišují různé podněty z okolního vzduchu, hlavně pachové (chemické) smyslovými strukturami, které se nazývají senzily. Senzily jsou umístěné na 17

různých částech těla a jejich reakce na tyto podněty je také různá. Tykadla jsou hlavním místem, kde se nacházejí tyto senzily. Komáři vyuţívají receptory opět zejména k vyhledávání hostitele a pro hledání vhodného místa ke kladení vajíček. Uvnitř senzily je chemický signál transdukován pomocí speciálních receptorových proteinů, umístěných na dendritických membránách čichového (olfaktorického) receptoru, aby iniciovaly pochody, které vedou k vnímání jak kvality, tak kvantity. Typy senzil na tykadlech: -Vnořené háčky (sensilla ampullacea a sensilla coeloconica) sensilla coeloconica jsou malé, tenkostěnné senzily vyskytující se na vrcholu koncového článku tykadla -Povrchové háčky (sensilla basiconica) -Chloupky (sensilla trichodea) -je jich velký počet na kaţdém článku tykadla. Jsou to chemické senzily. Vyrůstají z jamek a podle morfologie se dělí do dvou typůzašpičatělé a tupé (Boo, 1980). -Štětiny a fibrily (sensilla chaetica)- tenkostěnné a z vnější strany rýhované robustní štětiny mají na vrcholu kaţdé rýhy jemný háček s ostrým koncem (Boo, 1980). -Scolopidia v Johnstonově orgánu. Scolopidium je speciální jednotka, sloţená z lineárně uspořádaných smyslových buněk. Johnstonův smyslový orgán se nachází na bázi tykadel. Slouţí jako detektor zvuků a pohybů. Samci tak snímají vibrace tykadel samic stejného druhu. U samic je Johnstonův orgán méně citlivý (Gopfert a Robert, 2000).

2.2. Způsoby vyhledávání hostitele Při vyhledávání hostitele se uplatňují zejména optické a chemické signály, důleţité je i vyuţívání infračerveného záření. Chemické signály se uplatňují ve všech fázích vyhledávání. Univerzální pachový atraktant je oxid uhličitý, jehoţ koncentrace v atmosféře se pohybuje kolem 0,03 %, v dechu člověka je to ale aţ 4,5 %. Většina parazitických členovců je schopna zaznamenat změnu koncentrace oxidu uhličitého i v setinách procent, takţe i na drobná zvýšení reagují pozitivně chemotakticky. Například komáry a ovády lze chytat do pastí, kde jedinou návnadou je právě oxid uhličitý. Dalším pachovým atraktantem je kyselina

18

mléčná, produkty její oxidace a různé mastné kyseliny které jsou obsaţené v potu. Dech a moč přeţvýkavců obsahuje ještě aceton a fenoly, které také vábí jejich parazity. Jestliţe členovec zachytí chemický signál, změní své chování. Například létající hmyz se snaţí aktivně lokalizovat hostitele tím, ţe letí při zemi proti směru proudění vzduchu a aţ v těsné blízkosti potenciálního hostitele se rozhoduje, zda na něm přistane. Optické signály vyuţívá především dvoukřídlý hmyz, například glosiny a ovádi, kteří jsou schopni rozeznávat pohybující se předměty na vzdálenost mnoha desítek metrů. Proto si sedají na vyvýšená místa, kde mají dobrý rozhled. Velmi citlivě vnímají námi viditelné světlo, ale i ultrafialové záření hlavně druhy, které létají za soumraku, nebo v noci. V těchto případech lze hmyz lákat a chytat pomocí UV zářivky. Infračervené záření je vyuţíváno obvykle aţ při fázi, kdy dochází k přímému kontaktu s hostitelem. Je důleţité hlavně pro permanentní parazity, jako jsou například vši reagující na změny teploty těla hostitele velmi citlivě, kdy opouštějí vychládající (mrtvá) těla, nebo naopak jedince kteří trpí vysokými horečkami(Volf a kol., 2007).

2.3. Nasátí krve Cílem parazita je nasát se rychle a nepozorovaně tak, aby nevyvolal obranné chování hostitele. Podle typu sání můţeme parazity rozdělit do dvou skupin: na solenofágní a thelmofágní parazity. Tyto skupiny se podstatně liší vlastnostmi slin, utvářením ústních orgánů a rychlostí, kterou je nasávána přitékající krev. Solenofágní paraziti sají krev přímo z cévy. Jsou to skupiny, které mají mandibuly a maxily přeměněny v dlouhé a tenké bodavé stilety. Jsou to vši, ploštice, blechy a komáři. Sají krev rychleji, neţ stačí vytékat z poškozené cévy. Vzniká tak podtlak, kterým je céva přitisknuta k ústnímu ústrojí a prakticky nedochází k tvorbě hematomu. Thelmofágní paraziti sají krev z drobných hematomů vytvořených krví vylitou z poškozených cév. Thelmofágní hmyz má bodavé stilety robustnější. Relativně hodně poškozuje tkáň, a to nejen svým ústním ústrojím, ale zejména agresivními enzymy obsaţenými ve slinách. Sají krev pomaleji, tím vzniká v místě sání hematom. Jsou to ovádi, muchničky, flebotomové (Volf a kol., 2007).

19

2.4. Sliny U většiny krevsajícího hmyzu jsou sliny vylučovány hlavně na počátku sání. U skupin sajících krev déle, zejména u klíšťat jsou sliny vylučovány v různých intervalech i během sání. Sloţení slin krevsajících členovců je druhově specifické (Volf a kol., 2007). Sliny krevsajících členovců obsahují směsi látek, které se zaměřují na potlačení zánětu v hostiteli. K plnění podobných úkolů poţívají různé taxonomické skupiny úplně jiné rodiny proteinů (Andersen, 2009). Nejčastější sloučeniny obsaţené ve slinách krevsajících roztočů a hmyzu potřebné k potlačení hemostázy (fyziologická funkce zajišťující zástavu krvácení při porušení cévní stěny) a zánětu jsou enzymy, z nichţ nejvíce známé jsou fosfatázy zvané apyrázy. Ty byly nalezeny u všech studovaných skupin. Například u flebotomů je jako další sloučenina přítomen peptid maxadilan, coţ je nejúčinnější známý vazodilátor, který způsobuje rozšíření, a následné popraskání cévních kapilár. Flebotomové poté snadno sají krev vylitou do okolní tkáně (thelmofágní parazité) (Volf a kol., 2007). Hemostáza je systém se třemi hlavními částmi: agregace krevních destiček, vazokonstrikce a koagulační kaskáda. Sliny krevsajícího hmyzu a klíšťat obsahují účinné, farmakologicky aktivní sloţky, které jsou schopné tyto tři sloţky hemostatického systému vyřadit z funkce. Shlukování krevních destiček je první obranný tah, aby se zabránilo ztrátě krve při poranění. Aktivované krevní destičky se shlukují, podporují sráţení a uvolňují vazokonstrikční látky. Jsou aktivovány trombinem, kolagenem a ADP. Krevsající parazité zabraňují agregaci krevních destiček různými způsoby. Například inhibicí činnosti trombinu, jako v případě antitrombinu anophelinu, který je obsaţen ve slinách komára Anopheles albimanus. Vazodilátory jsou molekuly, které zvyšují průtok krve. Působí přímo nebo nepřímo na buňky hladkého svalstva aktivováním intracelulárních enzymů jako jsou adenylát cykláza, nebo guanylát cykláza. Ty hrají hlavní roli v utváření cyklického 20

adenosin monofosfátu (cAMP) a cyklického guanosin monofosfátu (cGMP) (Valenzuela, 2002). Příkladem slinných vazodilátorů je třeba 60-kDa peroxidáza z komára Anopheles albimanus. Tento enzym ničí norepinefrin, coţ je velmi účinný vazokonstriktor. Příkladem nepeptidového vazodilátoru je například prostaglandin (nenasycené mastné kyseliny, farmakologicky aktivní látky působící podobně jako hormony) klíšťat rodu Ixodes. Koagulační kaskáda končí tvorbou aktivního trombinu, který štěpí fibrinogen na fibrin (Valenzuela, 2002). Fibrin vytváří síť, na kterou se nachytají krevní destičky, vytváří se tak sraţenina a místo poranění se tak uzavírá (Volf a kol., 2007). Dokud se členovec dostatečně nenasaje, jeho antikoagulanty obsaţené ve slinách brání nebo zpoţďují tento proces pomocí specifických proteáz.

2.5. Způsoby přenosu infekcí Máme dva základní způsoby přenosu patogenu: biologický a mechanický. Mechanický způsob je jednodušší případ, protoţe patogen se v přenašeči nemnoţí, ani nevytváří další stadia. Při biologickém přenosu uţ se patogen v členovci mnoţí, nebo vyvíjí. Podle toho rozlišujeme tři cykly: propagační-patogen se v přenašeči jen mnoţí, cyklický-patogen se vyvíjí do dalších stadií infekčních pro hostitele, cyklopropagativnípatogen se v přenašeči mnoţí i vyvíjí. Podle způsobu nákazy hostitele rozlišujeme přenos kontaminativní a inokulativní. Kontaminativní přenos: Patogenní agens se dostává do hostitele s přenašečovými výkaly, s jeho tělními tekutinami nebo rozmáčknutím členovce a jeho případným pozřením. K nákaze pak dochází přes poškozenou pokoţku, sliznice, nebo spojivku oka (kontaminativně se přenáší například rickettsia prowazekii trusem vší). Inokulativní přenos: Patogen je injikován do hostitele ústním ústrojím přenašeče. Infekční formy patogena jsou často přítomny přímo ve slinných ţlázách (Volf a kol., 2007).

21

2.6. Klíšťata Klíšťata jsou vysoce specializovaní, krevsající parazitičtí členovci, kteří se ţiví krví a tkáňovým mokem savců, plazů a obojţivelníků, ţijí po celém světě. Přeměna do dalších stadií a rozmnoţování jsou regulována délkou dne, vlhkostí, teplotou a příjmem krve (Anderson, 2008).

2.6.1. Klíště obecné (Ixodes ricinus) říše: ţivocichové (Animalia) podříše: mnohobuněční (Metazoa) kmen: členovci (Arthropoda) podkmen: klepítkatci (Chelicerata) třída: pavoukovci (Arachnida) infratřída: roztoči (Acari) řád: klíšťata (Ixodida) čeled: klíšťatovití (Ixodidae) (Horsák, 2009) Ixodes ricinus patří do čeledi Ixodidae, která má vyztuţený dorzální štít zakrývající tělo, říká se jim také tvrdá klíšťata (Nybakken, 1996). Klíště obecné je nejběţněji se vyskytujícím druhem v České Republice. I. ricinus se zvláště vyskytuje ve vlhkých lesích s bujným bylinným a keřovým patrem, jako jsou třeba luţní lesy, ale také na lesních okrajích a vlhkých loukách (Reichholf, 2003). V ČR můţeme najít ještě 2 druhy klíšťat. Ty se vyskytují pouze na jiţní Moravě: Dermatocentor reticulatus (piják luţní), který má zdobený štítek, a druh Haemophysalis concinna (klíšť luţní)- světle hnědé klíště, v porovnání s rodem Ixodes má nápadně krátkou hlavovou část (gnathosoma) (Volf a kol., 2007). 22

Klíšťata mohou přenášet celou řadu nebezpečných patogenů, jako jsou Flavivirus, Orbivirus, Borrelia burgdorferi sensu lato, Anaplasma phagocytophilum, Coxiella burnetii, Rickettsia helvetica, Francisella tularensis, Babesia microti, Babesia divergens a B. ovis (Rudolf a kol., 2009). Tělo klíštěte dělíme na dvě části: gnathosoma (hlavová část, nazývaná také capitulum) a idiosoma (tělo) (Reichholf, 2003). Gnathosoma nese ústní ústrojí, je viditelné z dorzální strany, obsahuje pár chelicer, pár pedipalp a hypostom s háčky. Pedipalpy jsou čtyř-článkované, na konci čtvrtého článku je umístěno spoustu chemoreceptorových senzil. Pedipalpy nerozevírají ránu, ale jsou během sání laterálně a horizontálně přitisknuté ke kůţi. Pár sklerotizovaných, dvoučlánkovaných trubkovitých chelicer je umístěn mezi pedipalpami a od báze hlavové části se rozšiřuje. Jeho koncové části jsou velmi pohyblivé, ostré a pouţívají se k prořezávání kůţe (Anderson, 2008). Obě kyčle makadel vpředu uprostřed srůstají v jeden protáhlý, po stranách ozubený přívěsek zvaný hypostom (Reichholf, 2003). Hypostom je orgán, který slouţí hlavně k příjmu potravy a vylučování slin do hostitele. Zároveň zajišťuje pevné přichycení k hostiteli pomocí zpětných háčků/zoubků, které jsou umístěny na ventrální straně hypostomu (Anderson, 2008). Důleţitý je sexuální dimorfismus, který se projevuje ve stavbě těla. U samců je úplně celý dorzální povrch těla pokryt štítkem zvaným scutum. U samic je štítek malý a zakrývá jen část těla, které nese nohy. Kutikula zbývající části těla má ztenčené záhyby, které dovolují enormní zvětšení při sání krve. Při pohledu na ventrální část těla nacházíme genitální pór a řitní otvor. Před řitním otvorem a vedle něj jsou průduchové pláty, obsahující průduchy, které vedou k tracheálnímu dýchacímu systému (Nybakken, 1996).

23

Obrázek 7 Na obrázku máme zobrazeny instary I. ricinus: a) Třínohá larva b) Čtyřnohá nymfa c) samec d) nenasátá samice (URL 7) Larvy klíšťat mají šest nohou, zatímco nymfy a dospělci osm. Dospělý samec jiţ nepřijímá potravu, nýbrţ pouze vyhledá zvíře, na kterém najde samici k páření. Samice pak naklade do půdy 1000-3000 vajíček. Šestinohé larvy hned hledají drobná zvířata (ještěrky, ptáky) a několik dní na nich sají. Pak se promění v osminohé nymfy a sají na další oběti. Po druhém cyklu přijímání potravy dospějí. Jestli larvy rychle najdou hostitele, trvá celý vývoj 1 aţ 2 roky. Klíšťata však mezitím mohou aţ jeden rok hladovět (Reichholf, 2003). Nasátá larva spadne z prvního hostitele, přemění se na nymfu, která opět musí hledat dalšího hostitele (Jongejan a Uilenberg, 2004).

24

Obrázek 8 Ţivotní cyklus tříhostitelského klíštěte. Samice do půdy naklade vajíčka a z nich vylíhnuté larvy hledají prvního hostitele, kterým obvykle bývají drobní hlodavci a ještěrky. Po nasycení larva odpadne, svléká se a vzniklá nymfa hledá druhého hostitele (například zajíci, ptáci). Poslední, dospělé, stadium se ţiví krví velkých obratlovců. Zde dojde i k páření, poté samice opět klade vajíčka a umírá. Celý proces obvykle trvá 1-3 roky. Člověk můţe být hostitelem kteréhokoli stadia klíštěte, protoţe se pohybuje ve všech patrech vegetace. (URL 8)

2.6.1.1. Vyhledávání hostitele Klíšťata na hostitele nevyskakují, ani se na něho nespouštějí ze stromů. Šplhají na trávy, křoví a ostatní listnaté vegetace (Blagburn a Dryden, 2009). Hladová samice sedí na konci větve, nebo na jiných vyčnívajících místech a přední nohy má šikmo zdviţené a roztaţené ve vzduchu (Reichholf, 2003). Je to proto, aby se smyslový aparát na předním článku nohou nasměroval ven. Poté čeká, aţ hostitel bude okolo něj procházet, aby se mohl pustit rostliny a okamţitě přelézt. Prvních 24-36 hodin klíště nesaje, nebo jen velmi zřídka. V tomto období dochází k hledání vhodného místa a připojení k hostiteli (Blagburn a Dryden, 2009).

25

Obrázek 9 Hladová samice I.ricinus čekající na procházejícího hostitele (URL 9)

2.6.1.2. Receptory Klíšťata mají rozsáhlou sadu různých typů receptorových sensil uspořádaných do jednoho ústrojí. Tato struktura je známa jako Hallerův orgán. Jedná se o důleţitý souhrn receptorů včetně mechano-, termo-, hygro- a chemoreceptorů, které jsou klíštětem vyuţívány k rozeznání blíţícího se potenciálního hostitele. Hallerův orgán je umístěn na dorzální straně chodidla 1. páru nohou (Bush, 2001).

Obrázek 10 Hallerův orgán klíštěte Ixodes ricinus, zvětšeno 1790x (URL 10)

26

Na povrchu jamky Hallerova orgánu se nachází skupina smyslových buněk, které vnímají zejména vlhkost. Navíc odsud vystupují senzily. Tvar senzil je typický, jsou 825 mikrometrů dlouhé, ostře se zuţují a jsou lehce zakřivené. Těchto štětinek můţeme na Hallerově orgánu pozorovat velké mnoţství. Štětinky bývají více či méně inervované (Lees, 1947). Hmatové vousky-jsou to tenkostěnné štětinky o délce asi 100 mikrometrů. Na třech distálních částech nohou rostou štětinky pouze ventrálně, na proximálních částech jsou stejně tak i na laterální a dorzální části. U samic bývá na kaţdé přední noze asi 100 těchto štětinek. Jsou velmi citlivé na vibrace a klíště poté reaguje tak, ţe hledá zdroj vibrací a pohybuje se směrem k němu. Palpální orgán-je umístěn na vrcholu pedipalp. Tento orgán slouţí k hledání nejvhodnějšího místa k přisátí. Teplotní a hmatové senzily se nacházejí i na pedipalpách. Reakce na světlo je způsobená dermálními smyslovými buňkami, které nejsou všude rozmístěné pravidelně, proto jsou různé oblasti povrchu těla různě citlivé na světlo (Lees, 1947).

2.6.1.3. Interakce Jak jiţ bylo řečeno, sání krve je pro klíště nezbytné pro přeţití, pro rozvoj a růst do dalšího stadia a pro rozmnoţování. Celý tento postupný proces, který vede k úspěšnému nasycení klíštěte, je rozdělen do devíti hlavních kroků: 1. Motivace (lovení nebo hledání hostitele) 2. Přelezení na pokoţku nebo kůţi 3. Průzkum (hledání vhodného místa k přisátí) 4. Penetrace (proniknutí ústního ústrojí do hostitelovy epidermis a škáry) 5. Připojení (místo k sání krve pevně zaloţeno) 6. Poţívání krve a dalších tekutin 27

7. Nasycení (částečné nebo úplné) 8. Odloučení (uvolnění ústního ústrojí z hostitele) 9. Klíště z hostitele odpadne (Anderson, 2008) Nyní si vysvětlíme penetraci: Při penetraci jsou pouţity receptory na chelicerách k „ochutnání“ hostitele, poté je epidermis rozříznuta (Anderson, 2008), chelicery nejdříve proniknou epidermis a poté je slinnými ţlázami vyloučena mléčně bílá tekutina podobná latexu, která ztvrdne. Vylévá se okolo chelicer a hypostomu, a díky tomu se pedipalpy mohou roztáhnout na povrchu epidermis (Kaufmann, 1989). Tato látka se v literatuře obvykle nazývá cement a slouţí k upevnění připojení klíštěte (Anderson, 2008). Jakmile má klíště místo pro příjem potravy pevně zaloţené, začíná touto cestou sát krev a tkáňový mok (Blagburn a Dryden, 2009). Přes veliké rozdíly ve velikosti stádií pronikají kusadla larev, nymf a dospělců do stejné hloubky. Aby se vyrovnal osmotický tlak, střídá se při krmení sání a slinění, střídání je obecně v rozmezí 5-30 sekund. Doba sání bývá delší, a obě tyto etapy mohou být přerušeny etapou kdy je klíště relativně neaktivní (Kaufmann, 1989). Většina klíšťat je schopna se k hostiteli přisát, i kdyţ jsou přední nohy nebo pedipalpy amputované. Ovšem pokud chybí pedipalpy i přední nohy, klíště uţ se nepřisaje (Lees, 1947).

2.6.1.4. Sání krve Potrava larev a nymf obsahuje obecně méně samotné krve neţ potrava dospělců, protoţe tok krve je drobnější (Kaufmann, 1989). Sání krve a tkáňového moku začíná relativně pomalu. Je to také z důvodu potřeby přizpůsobení kutikuly, aby zvětšila svůj objem. Ve většině případů není kousnutí klíštěte pro člověka bolestivé. Nymfy a larvy sají průměrně od 2.5 do 8 dnů (Anderson, 2008). Dospělé samice I. ricinus sají krev 7-10 dnů. Jako u ostatních krevsajících členovců je toto sání umoţněno injekcí slin do ranky v kůţi. Slinné ţlázy také pomáhají klíštěti svým protisráţlivými, protiinfekčními a imunosupresivními faktory vyrovnat se s obrannými mechanismy hostitele, a také pomáhají přenosu patogenů. Sloţky ve

28

slinách klíštěte působí na vrozenou i získanou imunitu (Couvreur a kol., 2008). Předpokládá se, ţe k přenosu borrelií do hostitelova organismu dochází v pozdější fázi sání, kdy je nasáváno relativně velké mnoţství krve. Počáteční slinění brání sráţení krve, rozšiřuje krevní kapiláry, tráví hostitelovu tkáň, coţ zapříčiňuje rozsáhlejší krvácení a potlačuje zánět. Sliny také stimulují další imunitní odpověď hostitele. Zde nastávají periody střídání sání krve a produkce slin (Anderson, 2008). Pomalou fázi střídá rychlá fáze sání, která přichází asi 12-36 hodin před odpojením. V této fázi oplodněná samice můţe nabýt i stonásobku své váhy (Blagburn a Dryden, 2009). Hostitelovou odpovědí na útok klíštěte je zejména produkce protilátek, komplementu, antigen prezentujících buněk a T lymfocytů (Anderson, 2008).

Obrázek 11 Zde je znázorněno ústní ústrojí klíštěte obecného, nejdříve z dorzální a poté i z ventrální strany. Z dorzální strany můţeme vidět límec, který je u báze kapitula, a na něm dvě smyslové plošky. Dále pedipalpy, pouzdro chelicer, chelicery a část hypostomu, zatímco z ventrální strany vidíme hypostom celý. (URL 11)

2.6.1.5. Feromony Feromony jsou přírodní chemické produkty, které jedinec uvolňuje, aby ovlivnil chování jedince stejného druhu. Jsou důleţité pro ekologii a přeţití klíštěte. Byly identifikovány přinejmenším 3 důleţité kategorie feromonů. První jsou tzv. 29

shromaţďovací feromony, které volně ţijící klíšťata vylučují, aby se nahromadili v jedné oblasti, jako jsou například jeskyně, římsy, různé štěrbiny, trhliny a místa kde se hojně vyskytuje hostitel. Napomáhají páření, hledání hostitele a přeţití vůbec. Druhá kategorie jsou feromony, které jsou vylučovány zejména samicí při sání. Ty atrahují ostatní klíšťata-samce přímo na určitá místa na hostiteli. Třetí kategorií jsou sexuální feromony, které usnadňují páření (Anderson, 2008). Jako feromony slouţí různé látky od vysoce těkavých molekul, jako jsou například methyl salicylan, o-nitrofenol, nebo 2,6-dichlorofenol (2,6-DCP), aţ po netěkavé kontaktní feromony, jakými jsou například ekdysteroidy a chelesterylové estery. U klíšťat byla zaznamenaná největší vzdálenost působení feromonů na 10-15 metrů, zatímco některé jsou omezené pouze na několik centimetrů. Hallerův orgán je také nejdůleţitějším orgánem pro rozpoznávání feromonů. Jeho čichové senzily hrají důleţitou roli při rozpoznávání chemických podnětů, jako jsou NH3,

CO2

a

H2S.

Tyto

senzily

jsou

inervované

velkým

mnoţstvím

mechanosenzorickými a chemosenzorickými neurony (Sonenshine, 2006).

Obrázek 12 Mikrofotografie čichových senzil, které jsou součástí Hallerova orgánu. Senzily mají ve stěně spoustu pórů a štěrbin k zachycení chemických signálů. Měřítko bílé úsečky jsou 2µm (URL 12)

30

2.6.1.6. Slinné ţlázy Jsou to hl. orgány osmoregulace a sliny také obsahují látky potlačující imunitní odpověď hostitele proti klíšťatům i proti patogenům přenášeným klíšťaty. Absorbce vodní páry z nenasyceného vzduchu dovoluje klíšťatům zůstat hydratovanými a ţivotaschopnými během dlouhého období kdy nesají krev (Bowman, 2004). Kdyţ se klíště ukotví v hostitelově kůţi, zvětší slinné ţlázy svůj objem a stávají se aktivními, to je podporováno produkcí speciálních proteinů. Během přisátí se mění spektrum proteinů, které jsou do rány vylučovány ve slinách. Rozdíly v produkci proteinů jsou nejen mezi různými druhy klíšťat, ale i mezi jedinci stejného druhu (Kovář, 2004). Ve studii AVČR z roku 2002 autoři zjistili, ţe kdyţ bakterii Borrelia afzelii vystaví účinkům extraktu ze slinných ţláz I. ricinus, infekce se u myší do cílových orgánů šíří rychleji, neţ kdyţ jsou infikované samotnou bakterií Borrelia afzelii. A klíšťata sající na těchto myších byla také infikována ve větším procentu neţ klíšťata sající na myších infikovavaných samotnou Borrelií afzelii .Výsledky autorů poprvé dokumentují tzv. klíštěcími slinami aktivovaný přenos bakteriálních patogenů (Pechová a kol., 2002).

2.6.1.7. Rozmnoţování Z vajíček se líhnou larvy, které rostou po mnoho měsíců a ţiví se krví ještěrek, ptáků a drobných savců. Klíště během ţivota mění 3 hostitele. Taková výměna přirozeně podporuje přenos onemocnění z jednoho hostitele na druhého (Dogel, 1961). Samci krev nesají, přesto se s nimi můţeme na hostiteli setkat, protoţe právě zde dochází ke kopulaci se samicemi. Hostitelské tělo je totiţ tím nejpravděpodobnějším místem vzájemného setkání opačných pohlaví. Sameček nasaje vlastní pohlavní buňky do hypostomu a zanoří jej do pohlavního otvoru samice, který je umístěn mezi zadním párem nohou (Volf a kol., 2007). Po nasycení a páření samice odpadá, klade velké dávky vajíček do půdy a poté umírá, zatímco samec na hostiteli můţe zůstat aţ několik měsíců (Jongejan a Uilenberg, 2004).

31

Obrázek 13 Kopulace klíšťat (URL 13)

3.1.8. Způsob jak klíště odstranit Dnes se všeobecně za vhodnou povaţuje taková metoda, kterou popisuje např. Blagburn a Dryden, z roku 2009: Vhodná metoda pro odstranění klíštěte je uchopit jej pinzetou co nejblíţe u pokoţky a vytrhnout. Neměli bychom se snaţit klíště vytočit nebo na něj tlačit, aby nedošlo k vypuzení obsahu střev do rány. A navíc s obsahem střev se samozřejmě dostávají do těla hostitele patogenní činitelé. Neúčinné a nerozumné je dále pouţívání například přímého ţáru, petroleje, laku na nehty, alkoholu a podobně (Blagburn a Dryden, 2009). Před vytrhnutím klíštěte je dobré ránu vydezinfikovat a zničit tak případné patogeny, kdyby se nám vytrhnutí nepovedlo. Pokud se nám nepodaří klíště vytrhnout i s ústním ústrojím, nevadí. Ránu opakovaně dezinfikujeme a zbytky těla během několika dní vyhnisají. Zde pro srovnání názory na odstraňování klíšťat z roku 1969: „Vytrhneme-li je násilím z kůţe, zůstává často hypostom v ráně a můţe vyvolat bolestivý zánět. Proto se doporučuje potřít přisátá klíšťata olejem nebo petrolejem, který jim ucpává dýchací otvory, a klíšťata pak sama odpadávají, nebo je můţeme snadno odstranit“ (Dogel, 1969).

32

3. Příklady nejznámějších onemocnění, které způsobují patogeny přenášené krevsajícími členovci 3.1. Lymeská borrelióza Bakterie rodu Borrelia přenáší 5-35% klíšťat (přibliţně 20% dospělců, 10% nymf a 1% larev) (Schwantes, 2008). Borrelie jsou gramnegativní spirálovité bakterie s nepravidelnými závity, jejichţ pohyb je dobře pozorovatelný v zástinovém mikroskopu. U nás borrelie přenáší hlavně Ixodes ricinus. Lymeská borelióza je infekce, u které se rozlišuje časné stadium lokalizované, na které po týdnech navazuje časné stadium disseminované a po měsících aţ letech přichází pozdní stadium. Časně lokalizované stadium-součástí tohoto stadia je charakteristický erytém, další erytémová loţiska se mohou vyskytnout vzdáleně od prvotního, coţ označujeme jako erythema migrans. Dalšími příznaky jsou bolest hlavy, zvýšená teplota, nechutenství, únava, bolest svalů a kloubů. U části nemocných se ovšem erythema migrans nevyvine, proto není moţno vţdy boreliózu časně diagnostikovat a léčit. Časné disseminované stadium-Borrelie se během několika dnů aţ týdnů rozšíří do celého organismu. Během zhruba jednoho aţ dvou měsíců se borrelie objevují v mozkové tkáni, játrech, či myokardu. Postup však můţe být v individuálních případech i podstatně rychlejší. Pozdní stadium-podstatnou vlastností borrelií je schopnost perzistovat dlouhodobě v organismu a unikat imunitní odpovědi (Votava a kol., 2003)

33

Obrázek 14 Příznakem, ţe klíště bylo infikováno Borrelií burgdorferi s.l. je tato typická zvětšující se skvrna(erytém), která se tvoří kolem místa kousnutí. Neobjevuje se však vţdy, ale asi u 80% případů. Po několika dnech mizí. (URL 14)

3.2. Lidská granulocytární anaplazmóza Toto

onemocnění

způsobují

bakterie

Anaplasma

phagocytophylum

z čeledi

Anaplasmataceae, patřící do řádu Rickettsiales. Tyto patogeny jsou obligátní nitrobuněčné organismy. Původce napadá buňky imunitního systému-granulocyty, v nichţ tvoří velké inkluze obsahující bakterie. Narušení funkce granulocytů oslabuje imunitní systém (Votava a kol., 2003) Přenášena jsou právě klíštětem I. ricinus. A. phagocytophilum infikuje širokou škálu hostitelů, jako jsou hlodavci, přeţvýkavci, ptáci, kočkovité šelmi, koně, osli, psi a lidé. Byla v poslední době zaznamenána jako nejvíce rozšířená klíšťaty přenášená infekce u zvířat (Kocan a kol., 2008). A. phagocytophilum není přenášena transovariálně z dospělé samice na její potomky, tuto bakterii klíšťata získají z krve jejím sáním. Lidskou granulární anaplazmóza byla poprvé definována v USA roku 1994 (Thomas a kol., 2009). Klinické projevy granulocytární anaplazmózy jsou hlavně horečka, bolest hlavy a svalů a anémie (Kocan a kol., 2008). Mezi komplikace patří meningitidy, gastritidy a pneumonie.

34

Léčí se tetracykliny, při alergii na tetracyklin a u těhotných se pouţívá rifampicin (Votava a kol., 2003).

3.3. Babesióza Původcem tohoto onemocnění je Babesia divergens a Babesia bovis. Jsou to parazité především savců. Infikují červené krvinky, uvnitř kterých se mnoţí a vytvářejí tak prstýnkovité formy. Přenašeči babesií jsou klíšťata. Takţe do krve člověka se babesie dostávají opět sáním klíšťat. Babesióza je velmi vzácné onemocnění s rychlým průběhem, často smrtelné. Projevuje se horečkou aţ 40°C, anemií, ţloutenkou. Vhodná léčba je kombinací chininu a klidamycinu, nebo pentamidinu a kotrimoxazolu (Votava a kol., 2003).

3.4. Skvrnitý tyfus Původcem skvrnitého tyfu je Rickettsia prowazekii. Rickettsie jsou velmi malé gramnegativní bakterie tvaru krátkých tyček aţ koků (Hubálek, 2000). Nemoc je přenášena vší šatní. Co se týče mechanismu přenosu, při sání krve vši detekují a vylučují rickettsie. Osoba pokousaná vší si trus tohoto parazita při škrábání zanese do drobných oděrek v kůţi. Po inkubační době, která trvá 8-20 dní, se objeví nespecifické symptomy následované vysokou horečkou. Asi po týdnu horečky se objevuje na hrudníku vyráţka, která postupuje dále s výjimkou obličeje, dlaní a plosek nohou. U neléčených případů se letalita pohybuje okolo 50%. K terapii se podává perorálně tetracyklin tak dlouho, dokud nedojde k vymizení horečky (Votava a kol., 2003).

3.5. Malárie Původcem této nemoci jsou plasmodia. Existuje jich asi 156 druhů, ale jen u těchto čtyř je hostitelem člověk: Plasmodium falciparum (zimnička tropická), Plasmodium malariae (zimnička čtvrtodenní), Plasmodium vivax (zimnička třetidenní) a Plasmodium ovale. Plasmodia mají velice zajímavý a sloţitý ţivotní cyklus se dvěma hostiteli. Pohlavního rozmnoţování jsou schopna pouze v těle komárů rodu Anopheles. Člověk se tedy nakazí při štípnutí komárem, a to sporozoity obsaţenými v jeho slinách. Ti se za několik hodin dostanou do jater, kde napadají parenchymální buňky a začíná

35

exoerytrocytární cyklus. V jaterních buňkách se plasmodia zakulatí a jejich dělením vzniká schizont, který obsahuje řadu merozoitů. Výsledkem je jaterní buňka obsahující velké mnoţství plasmodií. Buňka poté praská a volní merozoiti opouštějící buňku se dostávají z jater do krve, kde napadají erytrocyty. Typický malarický záchvat začíná pocitem mrazení a třesavkou (10-15 minut). Následuje vysoká horečka (2-6 hodin), pocení a poté se člověk cítí zcela zdráv aţ do dalšího záchvatu, který se dostavuje v pravidelných intervalech. Závaţné je onemocnění, které způsobuje Plasmodium falciparum. Infikované erytrocyty nasedají na stěny krevních kapilár a některé orgány jsou špatně zásobeny krví, například mozek nebo ledviny. Z tohoto důvodu můţe dojít k řadě komplikací, jako například edém plic, hypoglykémie, tubulární nekróza ledvin (Votava a kol., 2003)

3.6. Klíšťová encefalitida I. ricinus je dominantním vektorem v přenosu viru klíšťové encefalitidy po celé Evropě. Klíšťovou encefalitidu způsobuje Flavivirus z čeledi Flaviviridae, coţ je RNA vir patřící do ekologické skupiny arbovirů-virů přenášených členovci. Člověk se můţe nakazit buď tak, ţe ho napadne jakékoli stadium infikovaného klíštěte, nebo pitím čerstvého, zejména kozího mléka. Případy klíšťové encefalitidy u člověka se objevují zejména v období od dubna do listopadu, kdy infikovaná klíšťata hledají hostitele. Smrtelnost je 1-5% (Votava a kol., 2003)

36

Obrázek 15 Státní zdravotní ústav- Mapa výskytu případů KE je utvořena dle místa předpokládané infekce (kde došlo k napadení klíštětem). Tento údaj byl získán od nemocných. Jeho věrohodnost je závislá na jejich schopnosti učit místo, kde došlo k napadení. Do mapy nebyly zařazeny případy, kdy pacient nebyl schopen toto místo určit nebo kdy si nebyl vědom toho, ţe k napadení došlo. Tato mapa tedy přináší pouze hrubý odhad lokalizace přírodních ohnisek KE. Stupeň rizika je vyjádřen intenzitou barvy. (URL 15) Po inkubační době, která trvá asi 7-12 dnů, nastává první fáze nemoci, která se můţe zdát jako obyčejná chřipka s horečkou, bolestí hlavy, kloubů a zad. Můţe být doprovázena zvracením a nevolností. Tato fáze trvá asi 4 dny. Poté zpravidla následuje období 1 aţ 2 týdnů bez příznaků. Aţ ve druhé fázi, kdy nastávají ukrutné bolesti hlavy, horečka a světloplachost, lidé obvykle vyhledají lékaře. Druhá fáze je doprovázena symptomy jako jsou třes, zmatenost, podráţděnost, neschopnost soustředit se, ochrnutí kraniálních nervů a dýchacích svalů. Nejefektivnějším způsobem prevence je vakcína. Nejvíce pouţívanou vakcínou v Evropě je FSME-IMMUN. Tato vakcína byla postupně časem vylepšována a skládá se ze samotného vyčištěného viru evropského podtypu klíšťové encefalitidy, rozmnoţeného v kuřecích embryonálních buňkách, který je inaktivovaný formaldehydem. Imunizace se provádí tak, ţe dvě dávky vakcíny se podávají přibliţně měsíc po sobě a třetí vakcína za rok. Aby byla odolnost 96-98%, doporučuje se očkování opakovat kaţdých 3-5 let (Charrel a kol., 2004).

37

4. Některé metody studia klíšťat 4.1. Dotazníky Příkladem dotazníkových akcí můţe být průzkum K. Bartošíka a kol., který byl prováděn v roce 2004-2005 na jihovýchodě Polska, blízko hranic s Ukrajinou. Průzkum byl prováděn na 300 respondentech, z nichţ 100 respondentů byli obyvatelé vesnic a zbylých 200 obyvatelé měst. 88 lidí pracovalo v prostředí, kde se klíště přirozeně vyskytuje, například farmáři a lesníci. Bylo zkoumáno pohlaví, bydliště, prevence jakou respondenti proti klíšťatům pouţívali, dále byli dotazováni na historii kousnutí klíštěte, způsoby jeho odstraňování, znalosti chorob, které klíšťata přenášejí a podobně. Výsledky byly statisticky zpracovány, a bylo například zjištěno, ţe nejvíce se lidé brání pouţíváním repelentů a ţeny více neţ muţi. Nebo ţe lidé z měst si kontrolují tělo mnohem častěji neţ venkované (Bartošík a kol., 2008).

4.2. Sběr klíšťat Sbírání všech stadií klíšťat se provádí vlajkováním. Hladová klíšťata čekající na trávě na hostitele se zachytí na látce (Rudolf a kol., 2009). Látka by měla být světlá, nejlépe bílá, aby bylo moţné na ni klíšťata dobře rozpoznat. Nejvhodnější je flanel, nebo nějaký podobný materiál. Látkou pomalu smýkáme po vegetaci a čas od času ji zkontrolujeme a případná klíšťata, která se zachytila, pinzetou umístíme do vhodné, nejlépe skleněné, nádoby.

38

Obrázek 16 Sběr klíšťat

(URL 16)

4.2.1. Uchovávání klíšťat Vzorky jsou poté tříděny a uchovávány odděleně ve sterilních zkumavkách při 4–6 °C (Rudolf a kol., 2009). Je moţné přidat buničinu lehce namočenou v destilované vodě, nebo lístek, aby měla klíšťata dostatečnou vlhkost a nevyschla.

4.3. Moving-object-bioassay Metoda MOB (moving-object-bioassay) byla vyvinuta, aby napodobovala teplo a pohyb těla obratlovce. To se dělá pomocí ohřívaného a otáčejícího se bubnu. Látky, jejichţ účinek na klíšťata chceme testovat, aplikujeme na malou, vyvýšenou plochu na bubnu. Poté se hladovým klíšťatům dovolí, aby se mohly k bubnu přibliţovat po skleněné tyčince, která končí asi 1 mm od plošky, kde je aplikován naše sloučenina (repelent, atraktant). Ve studii H. Dautela a kol., z roku 1999 bylo např. zjištěno ţe ze šesti set hladových nymf I. Ricinus 85,5%(tedy 513 nymf) přilnulo k fitračnímu papíru na povrchu bubnu během 2 minut v případě, ţe na bubnu ţádný repelent ani atraktant nebyl a nymfy se pohybovaly pouze ve směru tepla a pohybu. Při pohybu k bubnu klíšťata občas zvedla první pár nohou, a kdyţ dorazila na okraj tyčinky, silně se orientovala na buben. V této pozici začala obvykle zvedat i druhý pár nohou a snaţila se zachytit bubnu a přemístit se na něj, coţ obvykle bylo jen během několika sekund. Jen malé procento nymf, které 39

došly aţ na konec tyčinky nejevilo o buben zájem. Po umístění na skleněnou tyčinku jen 2 jedinci spadli, zbývající procento neúspěšných nymf šlo na opačnou stranu nebo zůstalo stát na místě (Dautel a kol., 1999).

5. Způsoby boje proti parazitům a ochrana před nimi Virus klíšťové encefalitidy je přenášen jiţ během počátečního sání, proto je důleţité úplně se kousnutí klíštěte vyhnout. Chránit se člověk můţe tak, ţe se bude vyhýbat oblastem, které jsou zamořené klíšťaty, dále nošením vhodného oděvu a pouţíváním repelentů. Repelent je v širším slova smyslu produkt určený ke sníţení pravděpodobnosti kousnutí od krevsajících členovců. Narozdíl od insekticidů repelenty obvykle nezabíjejí, ale spíše předcházejí kontaktu mezi členovcem a hostitelem a tím i předcházejí přenosu patogenů. Ideální repelent by měl být efektivní, jednoduchý na aplikaci a netoxický pro obratlovce, především pro člověka (Schwantes, 2008). Chemické prostředky, kterými se můţeme bránit proti parazitům: o

Pesticidy- sem patří: insekticidy, coţ jsou chemické prostředky pouţívané proti hmyzu a akaricidy, které se pouţívají proti roztočům, například DDT, HCH, organofosfáty, …

o

Chlorované

úhlovodíky-

nejznámějším

u

nás

je

DDT

(dichlordifenyltrichloretan) a HCH (hexachlorcyklohexan). Četné druhy hmyzu si však proti nim vytvořili odolnost. To a jejich škodlivé působení v přírodě vedlo k tomu, ţe se od jejich pouţívání upouští. o

Organofosfáty-poměrně rychle se v přírodě rozkládají

o

Karbamáty-deriváty kyseliny karbaminové

o

Přírodní insekticidy-látky hlavně rostlinného původu, často chemicky syntetizované. Nejznámější je pyretrum z kopretiny, působí selektivně na hmyz a pro člověka jsou prakticky neškodné (Ryšavý a kol., 1988). Účinné biocidní a repelentní přípravky byly vyvinuty z výtaţků z rostliny Vitex agnus castus, Azadirachta indica a dalších, které produkují éterické oleje (M. Semmler a kol., 2009).

40

Repelentní či odpuzující látky různého chemického sloţení, které se pouţívají ve formě sprejů a mastí. Známý je např. dimethylftalát (Ryšavý a kol., 1988). Pro pouţití na kůţi je jiţ několik desetiletí hlavní sloţkou repelentů DEET (N, N-diethyl-3methylbenzamid). Další, nedávno vyvinuté, repelenty jsou například pikaridin (1methyl-prophyl-2-(hydroxyethyl)-1-piperidinkarboxylát), butylacetylaminopropionát) (Schwantes, 2008).

41

nebo

EBAAP

(ethyl

Závěr Ve své práci jsem se zabývala charakteristikou hematofágních členovců, obecnými způsoby, jak vyhledávají hostitele a poté jsem zmínila čeledi, popřípadě řády, které jsou nejznámější a které člověka obtěţují nejvíce, coţ jsou hlavně vši, blechy a komáři, klíšťata. Samozřejmě tito parazité neméně obtěţují i naše domácí mazlíčky a hospodářská zvířata. Nejvíce pozornosti bylo věnováno klíštěti obecnému, který se v našich podmínkách vyskytuje velmi hojně a nese s sebou nebezpečí ve formě patogenů v jeho trávícím ústrojí a slinách. Dále do této práce byl zařazen i přehled nejznámějších nemocí způsobených patogeny přenášenými krevsajícími členovci a okrajově byla zmíněny i metody studia chování klíšťat, které budou potřebné pro další navazující práci.

42

Pouţitá literatura: Andersen J. F. Structure and mechanism in salivary proteins from blood-feeding arthropods, 2009, Toxicon, no. 24. Anderson J. F., Magnarelli L. A. Biology of Ticks, Infectious Disease Clinics of North America, 2008, vol. 22, no. 2, p. 195-215. Bartosik K, Kubrak T, Olszewski T, Jung M, Buczek A. Prevention of tick bites and protection against tick-borne diseases in south-eastern Poland, Ann Agric Environ Med, 2008, vol. 15, p. 181-185. Boo K. S. Antennal sensory receptors of the male mosquito, Anopheles stephensi, Zeitschrift fur Parasitenkunde, 1980, vol. 61, no. 3, p. 249-64. Bowman AS, Sauer JR. Tick salivary glands: function, physiology and future. Parasitology, 2004, no. 129, p. 67-81. Brouqui P, Raoult D. Arthropod-Borne Diseases in Homeless, New York Academy of Sciences, October 2006, p. 223-235. Buczek A, Bartosik K. Tick-host interactions, Przegl Epidemiol, 2006, o. 60, p. 28-33. Byron L. Blagburn, MichaelW. Dryden. Biology,Treatment, and Control of Flea and Tick Infestations, Vet Clin Small Anim, 2000, 39, p. 1173-1200. Charrel R. N., Attoui H., Butenko A. M., Clegg J. C., Deubel V., Frolova T. V., Gould E. A., Gritsun T. S., Heinz F. X., Labuda M., Lashkevich V. A., Loktev V., Lundkvist A., Lvov D. V., Mandl C. W., Niedrig M., Papa A., Petrov V. S., Plyusnin A., Randolph S., Suss J., Zlobin I., de Lamballerie X. Tick-borne virus diseases of human interest in Europe, Clinical Microbiology and Infection, December 2004, vol. 10, no. 12, p. 1040-1055. Couvreur B., Menten-Dedoyart C., Thellin O., Drion P.V., Herry M., Jolois O., Heinen E. Influence of the Ixodes ricinus tick blood-feeding on the antigen-specific antibody response in vivo, Vaccine, 2008, vol. 26, no. 52, p. 6956-6964.

43

Dautel H., Kahl O., Siems K., Oppenrieder M., Muller-Kuhrt L., Hilker M. A novel test system for detection of tick repellents, Entomologia experimentalis et applicata, 1999, no. 91, p. 431-44. Dogel V. A. Zoologie bezobratlých. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1961. 598 s. Gopfert M. C., Robert D. Nanometre-range acoustic sensitivity in male and female mosquitoes, The Royal Society, 2000, vol. 267, p. 453-457. Horsák. Systém bezobratlých. Materiál pro výuku předmětu Systém a evoluce bezobratlých, Přírodovědecká fakulta MU, 2009. Hubálek Z. 2008. Mosquito-borne viruses in Europe, Parasitology Research, December 2008, vol. 103, p. 29-43. Hubálek Z. Mikrobiální zoonózy a sapronózy. 1.vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2000. 153 s. ISBN 80-210-2446-1. Jongejan F., Uilenberg G. The global importance of ticks, Cambridge journals, 2004, vol. 129, p. 3-14. Kaufman W. R. Ticks – host interaction, Parasitology Today, February 1989, vol. 5, no. 2, p. 47-56. Kocan K. M., Fuente J., Blouin E. F. Advances toward understanding the molecular biology of the Anaplasma-tick interface, Frontiers in Bioscience, May 2008, vol.13, p. 7032-7045. Kovář L. Tick saliva in Anti-tick Immunity and Pathogen Transmission. Folia Microbiologica, 2004, vol. 49, no. 3, p. 327-336. Kříţ B., Beneš Č. Klíšťová encefalitida: Popis klinického onemocnění, moţností laboratorní diagnostiky a situace v ČR (mapy a grafy incidencí). 2010. Státní zdravotní ústav. Dostupné na World Wide Web: .

44

Lees A. D. The sensory physiology of the sheep tick, Ixodes ricinus L., Journal of Experimental Biology, 1947, vol. 25., p. 145-207. Mansueto P., Vitale G., Di Lorenzo G., Arcoleo F., Mansueto S., Cillari E. Immunology of human rickettsial diseases, Journal of biological regulators and homeostatic agents, 2008, vol. 22, no. 2, p. 131-139. McGavin, G. Essential entomology: An Order-by-Order-Introduction. Oxford University Press, 2001. 318 s. ISBN 0-19-850002-5. Nybakken J. W. Diversity of the invertebrates: a laboratory manual. Pacific coast vision. Wm. C. Brown Publishers, Dubuque, IA. 1996. ISBN 0-697-15120-4. Papáček M., Matěnová V., Matěna J., Soldán T. Zoologie 3. vyd. Praha: Scientia, 2000. 286 s., ISBN 80-7183-203-0. Pechová J., Štěpánová G., Kovář L., Kopecký J. Tick salivary gland extract-activated transmission of Borrelia afzelii spirochaetes, Folia Parasitologica, 2002, vol. 49, no. 2, p. 153-159. Rudolf I., Mendel J., Šikutová S., Švec P., Masaříková J., Novákov D., Buňková L., Sedláček I., Hubálek Z. 16S rRNA Gene-Based Identification of Cultured Bacterial Flora from Host-Seeking Ixodes ricinus, Dermacentor reticulatus and Haemaphysalis concinna Ticks, Vectors of Vertebrate Pathogens, Folia Microbiologica, 2009, vol. 54, no. 5, p. 419-428. Ryšavý B., Černá Ţ., Chalupský J., Országh I., Vijtek J. Základy parazitologie. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988. 215 s. ISBN: 80-04-20864-9. Sedlák E. Zoologie bezobratlých. Brno: Přírodovědecká fakulta MU, 2000. 335 s. ISBN 80-210-2396-1. Seenivasagan T., Sharma K. R., Shrivastava A., Parashar B.D., Pant S.C., Prakash S. Surface morphology and morphometric analysis of sensilla of Asian tiger mosquito, Aedes albopictus (Skuse): an SEM investigation, Proc Natl Acad Sci U S A, August 2009, vol. 106, no. 32, p. 13606-13611.

45

Semmler M, Abdel-Ghaffar F, Al-Rasheid K, Mehlhorn H. Nature helps: from research to products against blood-sucking arthropods, Parasitology Research, November 2009, vol. 105, no. 6. P. 1483-1487. Sonenshine D. E. Tick pheromones and their use in tick control. Annual Review of Entomology, 2006, vol. 51, p. 557-80. Schwantes U., Dauel H., Jung G. Prevention of infectious tick-borne diseases in humans: Comparative studies of the repellency of different dodecanoic acidformulations against Ixodes ricinus ticks (Acari: Ixodidae), Parasites & Vectors, April 2008, vol. 1, no. 8. Thomas R. J., Dumler J. S., Carlyon J. A. Current management of human granulocytic anaplasmosis, human monocytic ehrlichiosis and Ehrlichia ewingii ehrlichiosis, Expert Reviews, 2009, vol. 7, no. 6, p. 709-722. Valenzuela J. G. High-throughput approaches to study salivary proteins and genes from vectors of disease, Insect Biochemistry and Molecular Biology, 2002, vol. 32, p. 1199-1209. Volf P., Horák P., Čepička I., Flegr J., Lukeš J., Mikeš L., Svobodová M., Vávra J., Votýpka J. Paraziti a jejich biologie. Praha: Triton, 2007. 318 s. ISBN: 978-80-7387008-9. Votava M., Černohorská L., Heroldová M., Holá V., Mejzlíková L., Ondrovčík P., Růţička F., Dvořáčková M., Woznicová V., Zahradníček O. Lékařská mikrobiologie speciální. 1. vyd. Brno: Neptun, 2003. 495 s. ISBN 80-902896-6-5 Zoologická encyklopedie: Pavoukovci a další bezobratlí. 1. vyd. Praha: Kniţní klub, 2003. Vydavatelé Josef H. Reichholf, Gunter Steinbach. 152 s. ISBN: 80-242-1114-9

46

Internetové zdroje: URL 1: http://www.darwinvets.com/topical/truthFleas.htm URL 2: http://www.micrographia.com/specbiol/insec/fleacat/flca0100/fm176imm.htm URL 3 : http://zoology.fns.uniba.sk/poznavacka/images/i13c_Pediculus_capitis.jpg URL 4: http://www.dicts.info/img/ud/crab_louse.jpg URL 5: http://parasites-world.com/wp-content/uploads/2009/07/Pediculus-humanus-capitis-from-Humanby-Dr-Mumcuoglu-Kosta-.JPG URL 6: http://etc.usf.edu/clipart/47900/47978/47978_mosq_mouth.htm URL 7: http://www.lymenet.nl/images/foto-teken-stadia.jpg URL 8: http://www.winnipeg.ca/cms/bugline/insect_information/ticks.stm URL 9: http://www.biopix.com/Photo.asp?PhotoId=35842&Photo=Sheep-or-Pasture-tick-(Ixodesricinus) URL 10: http://www.flickr.com/photos/28088928@N07/2668482530/ URL 11: http://extension.entm.purdue.edu/publichealth/images/tick/popups/tick02.gif URL 12: http://www.unine.ch/zool/para/guerin/olfaction.html URL 13: http://www.biocrawler.com/w/images/7/72/Ixodes_ricinus_ticks.jpg URL 14: http://gardenrain.wordpress.com/2009/04/18/lyme-disease/ URL 15: http://www1.szu.cz/cem/klistata/kl_encef_soubory/image002.jpg URL 16: http://www.rams-aid.org/RMWT/collectmethod.php

47