Imunologie: studium obranyschopnosti
Srovnávací a ekologický přístup:
- živočichové včetně člověka
- širší mezioborový přístup než na LF
Fyziologie: studium funkcí
Výchova k vědecké práci:
• využívání informačních zdrojů
• experimentální laboratorní praxe
• hodnocení výsledků
• prezentace vlastních výsledků
Výsledkem jsou:
- bakalářské, diplomové a dizertační práce
- postery a přednášky na konferencích
- publikace
Uplatnění:
• Biomedicínský základní výzkum (AVČR, Univerzity,
ústavy)
• Klinická pracoviště a laboratoře (humánní,
veterinární)
• Zemědělsky orientovaný výzkum
• Soukromé firmy
Modelové organismy:
- Mus musculus
- Ratus norvegicus
- Xenopus laevis
- Bombyx mori
- Tenebrio molitor
- Galleria mellonella
- Periplaneta americana
Bezobratlí:
• 96 % živočišných druhů
• málo zkoumaná skupina
• důležitost výzkumu – paraziti obratlovců, poznáním
mechanismů můžeme získat „biological control“ nad
škůdci, význam pro zlepšení chovů komerčně
využívaných bezobratlých, monitorování životního
prostředí, objasnění evolučních základů imunitního
systému obratlovců, možnost objevu imunoreaktivních
molekul pro humánní medicínu
Beck & Habicht, 1996
Bombyx mori (Lepidoptera, Bombycidae)
bulharský monovoltinní hybrid AS x KK
Bombyx mori – samice
S – standard; 1. - 9. den V. instaru; PR – prepupa 1. den;
Z – kukla začátek; S – kukla střed; K – kukla konec.
Z S K
Galleria mellonella (Lepidoptera, Pyralidae)
Insect control:
macrobiologicals
EPN
mycoinsectides
Baculoviruses
Bacillus thuringiensis
Entomopatogenní hlístovky (EPN)
třída: Nematoda (Nematoda)
řád: Háďata (Anguilata)
čeleď: Steinernematidae
Heterorhabditidae
• vyskytují se volně v půdě
• selektivita - výhradně entomopatogenní
• nízké teplotní optimum - do 20°C
• využívají se jako prostředek biologického boje
Experimentální model – modulace imunity Drosophily
Gal4/UAS systémem řízená exprese genů
„driver line“ – specifický promotor určující místo a čas syntézy Gal4
• Gal4 – váže se na DNA a aktivuje transkripci
„responder line“ – Upstream Activating Sequences místem pro vazbu Gal4
• RNAi konstrukt – jeho transkripce je pod vlivem UAS
Duffy. Genesis, 34(1-2): 1-15, 2002.
Responder line Driver line
Transglutamináza má také imunitní funkci
• centrální enzym koagulační kaskády
• homolog Faktoru XIIIa obratlovců
• infekce H. bacteriophora, 100 IJ na larvu, 22 °C:
Wang et al. PLoS Pathogens, 6(2): 1-9, 2010.
Wang et al. PLoS Pathogens, 6(2): 1-9, 2010.
Transglutamináza má také imunitní funkci
transglutamináza
bakteriální povrchové
proteiny
látkové prokoagulanty
(např. hexamerin)
matrix koagulační zátky
(Fondue, FBP1)
pattern recognition proteins
• transglutamináza zprostředkuje zachycení baktérií prostřednictvím tvorby
koagulační matrix
Lemaitre and Hoffmann 2007
Komplement
- bezobratlí mají complement like molecules
- soubor 30 sérových termolabilních proteinů
- C3 je klíčová složka – je u všech obratlovců
- kaskádovitá alternativní nebo klasická (IgG, IgM) cesta
aktivace, popsána i lektinová
- žraloci – šest složek, tři z toho funkčně kompatibilní se
savčími (C1, C8, C9), od kostnatých ryb v podstatě stejný jako
u savců funkčně i strukturně včetně opsonizační aktivity
- klasickou cestu aktivace komplementu blokuje C1 inhibitor,
který inhibuje aktivaci C1 proteinu a štěpení dalších C4 a C2
proteinů
- přímá lýza patogenních buněk pomocí membránu atakujícího
komplexu (MAC - membrane attack complex).
Měření:
• 40 x ředěná plná krev (HBSS)
• 1 hodina měření
• triplikáty
• bez třepání
• laboratorní teplota
• 25 μl OZP (2,5 mg/ml)
• luminol
koroptve, sýkory
• Oxidační vzplanutí krevních fagocytů
• Stanovení aktivity komplementu
• TRAP krevní plasmy (karotenoidy)
• Antioxidační enzymy
Ekofyziologie přirozené imunity ptáků
.
Projekt GAČR s UK Praha, katedra zoologie
(převzato Faivre a kol. 2003)