Alena Žákovská Klíšťata, nebezpeční přenašeči bakterií a virů, zaměřeno na původce onemocnění Lymeská borrelióza znak-fak znak-MU [USEMAP] Pro zajímavost •Odchyt klíšťat v r. 2016 v Brně a okolí •Rok 2016: celkem 690 klíšťat na lokalitě Ruda (přehrada), Pisárky, Říčky (Líšeň) •Pisárky 2016 celkem 201 /1x 14 dnů (15.3.-21.11.) •Říčky 2016 celkem 243/1x 14 dnů (26.3. – 26.10.) •Přehrada, Ruda 2016 celkem 246/ 1x 14 dnů (15.3. – 27.10.) •Celkem za r. 2016/ 690ks •Rok 2018: •Pisárky 2x více klíšťat (přes 400) •Přehrada, Ríšova studánka kolem 500 •Rozdíl mezi dvěma lokalitami [USEMAP] Úvod •Zvláštní skupina dočasných krevsajících parazitů, u nichž sání probíhá řádově hodiny, dny •Významný vektor přenášející mikrobiální agens v našich podmínkách mírného pásu V ČR jsou významné Dermacentor reticulatus, Haemaphysalis concinna a Ixodes ricinus. •Nedílnou součástí šíření patogenů představují jejich rezervoáry v podobě obratlovců, např. malých savců a ptáků, kteří mohou šířit patogen na vzdálenosti větší, než samotný vektor • [USEMAP] Charakteristika přenosu nákaz členovci •Zoonóza •Přenos transmisivní •Obecné schéma přenosu: •Donor (obratlovec A) …vektor ... recipient (obratlovec B) » Samice I. ricinus Katedra srovnávací fyziologie živočichů a obecné zoologie Apodemus sylvaticus http://www.consult-eco.ndirect.co.uk/lrc/specnews.htm mys3 samicka-k Microtus agrestis http://home2.planetinternet.be/rv047190/hoe/muisje.htm microtus Interakce klíště – hostitel – patogen patogen – klíště patogen – hostitel klíště – hostitel [USEMAP] Zařazení klíštěte Ixodes ricinus do systému Kmen:členovci Arthropoda Podkmen:klepítkatci Chelicerata Třída:pavoukovci Arachnida Řád:roztoči Acarina Podřád:klíšťata Ixodides Čeleď:klíšťatovití Ixodidae Rod:klíště Ixodes Druh:obecné ricinus (Sedlák 2000) [USEMAP] I. ricinus, Pisárky, Brno Larva nymfa sameček samička [USEMAP] • Vlastní tělo klíštěte Idiosoma Obr. Samec klíštěte Ixodes ricinus silně sklerotizovaný štít scutum-hard ticks. Články bývají vyzbrojeny zubci, trny a ostny, které slouží klíštěti k přichycení k hostiteli. Hallerův orgán se smyslovými i čípky je velmi důležitým čichovým orgánem pro vyhledávání hostitele. CO2, t, světlo a stín, chemické látky Na břišní straně zadečku, po straně 4. páru nohou, je jeden pár dýchacích otvorů stigmat •Idiosoma •1: končetiny s drápky, 2: řitní otvor, anální rýha 3: štít, 4: pohlavní otvor, 5: lopatky > [USEMAP] Hlavička Gnathosoma Obr.: Gnathosoma samice Ixodes ricinus A: Dorzální strana, B: Ventrální strana 1: smyslové plošky, 2: límec, 3: pouzdro chelicer, 4: chelicery, 5: chobotek 6: makadla > [USEMAP] Slinné žlázy •Hrají významnou roli při přenosu patogenů •Funkce: absorpce vzdušné vlhkosti, vyloučení přebytečné tekutiny pro zachování konc. krve, vylučování proteinů a lipidů, kontrolované dopaminem: • a) sekrece prostaglandinu PGE2 (z kys arachidonové – zvýš. Vazodilatace •b) Proteiny vázající se na IgG •c) Proteiny vázající se na histamin (proti svědění) •d) Proteiny způsobující inhibici funkce C •e) Proteiny proti shlukování trombocytů, antikolaguancia •atd [USEMAP] Klíště jako vektor •Evropa I. ricinus •Asie I. persulcatus, I. dammini •S. Amerika I. ricinus, I. scapularis, I. pacificus •Afrika I. ricinus •Austrálie možná I. holocyclus Rozšíření klíšťat komplexu Ixodes, I. ricinus > Rozšíření klíštěte: •Nerovnoměrné,výskyt typicky mozaikovitý •Rozhraní mezi lesními a lučními biotopy (lesní lemy, paseky, světliny) •Nepřítomnost: sekundární smrkové lesy bez podrostu, rašeliniště, horské smrkové lesy a horské louky (Rosický, 1954). [USEMAP] Trojhostitelský vývojový cyklus Ixodes ricinus • Životní cyklus: vajíčko - larva - nymfa – imago (1,5-3,5 let) C:\Users\Hana\Desktop\upraveno cyklus.jpg Ohniskovost Stěhování do vyšších Poloh 1240 m.n., 1350 m.n. [USEMAP] Čeleď:klíšťatovití Ixodidae Druhy klíšťat přenášející mikroorganismy na člověka, v ČR i na světě Druh klíštěte výskyt Druh patogena-onemocnění Ixodes ricinus (kl. ob.) ČR, Evropa Virus klíšťové encefalitidy a skupiny Kemerovo, Borrelia b. s.l., Ehrlichia phagocytophila s.l., Coxiella burnetii, Rickettsia slovaca, R. helvetica, Francisella tularensis, Babesia microti Haemaphysalis concinna (kl. lužní) ČR, SR v. klíšťové encefalitidy, (v. CEE) Rickettsia sibirica, Francisella tularensis H. punctata (kl. stepní) Evropa, sev. Afrika, Př. Asie, jižní a jihov. SR v. CEE, Bhandža a Tribeč H. inermis (kl. lesostepní) jižní, jihov. SR, jihovýchod Evropy v. CEE, na člověku vzácně samice Dermacentor marginatus (piják stepní) jižní, jihových. SR, Eurasie člověka napadá zřídka v. CEE, CCHF, Bhandža; Coxiella burnetti, Rickettsia sibirica, R. slovaca, R. conori, Fr. Tularensis Dermacentor reticulatus (piják lužní) ČR Dyje, Morava, Eurazie Na člověka vzácně. Viry CEE, OHF, Rickettsia sibirica, R. conori, Francisella tularensis [USEMAP] Dermacentor marginatus (piják stepní) jižní, jihových. SR, Eurasie člověka napadá zřídka v. CEE, CCHF, Bhandža; Coxiella burnetti, Rickettsia sibirica, R. slovaca, R. conori, Fr. Tularensis Dermacentor reticulatus (piják lužní) ČR Dyje, Morava, Eurazie Na člověka vzácně. Viry CEE, OHF, Rickettsia sibirica, R. conori, Francisella tularensis I. persulcatus, I.scapularis Asie Virus CEE, B. Burgdorferi s.l. Druh klíštěte výskyt Druh patogena-onemocnění [USEMAP] Nejčastější klíšťata Dermacentor reticulatus Dermacentor marginatus (Schafzecke) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/34/Adult_deer_tick.jpg/107px-Adult_deer_tick. jpg erwachsene Zecke (Ixodes hexagonus) erwachsene Zecke (Ixodes hexagonus) Ixodes hexagonus Ixodes scapularis USA Haemaphysalis concinna https://www.google.com [USEMAP] Čeleď: Klíšťákovití Argasidae Životní cyklus: vajíčko-larva, N1-N3 (N5)-imago •Ústní ústrojí u dospělců na spodní straně těla •Hřbetní štít chybí, integument měkký-soft ticks •Velký počet instarů nymf •Noční, žijí ve škvírách stěn a podlahách lidských obydlí, v kurnících, holubnících, v přírodě v norách savců, v hnízdech ptáků •Sají krátkodobě (minutu až pár hodin) •Vydrží hladovět i několik let •Několik snůšek vajíček za život •Patogeny přenáší kromě slinami i koxální tekutinou z koxálních žlaz [USEMAP] Druhy klíšťáků přenášející choroby na člověka v ČR i na světě Druh klíšťáka výskyt Druh patogena-onemocnění Argas vulgaris (kl. ob.) Zasahuje na Moravu, Slovensko, jižní Eurázie Parazitem ptáků, může sát i na člověku. Coxiella burnetii Rod Ornothodoros Afrika, Eurázie, něktří i Americké kontinenty Vektory endemických návratných horeček http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTjb_9HIQ-5KsT25F5urX6ySIkxqf0WzBFSFBqaMnbjdsa6fsg9Yw Ornothodoros Argas reflexus (Taubenzecke) Argas reflexus dedetizacao-consulte.com.br [USEMAP] Některé patogenní mikroorganismy přenášené klíšťaty •Klíšťová encefalitida (flaviri skupny viru encefalitidy) •Anaplasmóza (HGE) Lidská granulocytární (Anaplasma phagocytophylum) •Ehrlichióza (HME) Lidská monocytární (Ehrlichia chaffeensis) •Q horečka (Coxiella burnetii) •Riketsióza (Rickettsia slovaca, R. sibirica) •Tularémie (Francisella tularensis) •Lymeská borelióza (Borrelia burgdorferi s.l.) •Bartonellóza (Bartonella henselae) •Lidská babezióza Prvoci (Babesia microti. B. divergens) • • • [USEMAP] Počet pacientů některých zoonóz Kód Diagnóza 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 A69.2 Lymeská borrelióza 4 350 3 863 3 597 4 834 3 304 4 646 3 743 2 913 4 694 3 939 A84.1 Klíšťová encefalitida 631 816 589 861 573 625 410 355 565 687 A21 Tularémie 113 65 53 58 44 36 49 59 59 51 A27 Leptospiróza 17 32 41 31 22 7 37 17 18 21 2018 LB 4724, KE 712 [USEMAP] Lymeská borrelióza •Vyvolává poruchy řady orgánů •Výskyt v 50 státech celého světa •V USA se uvádí 180.000 případů každým rokem •V Evropě každoročně 50.000 případů •V ČR každoročně kolem 3500 případů • • •Podle WHO 2017 rozšiřující se epidemie globálních následků •V USA každoročně 380.000 případů (6x více než HIV/AIDS •V ČR průměrně 4000 [USEMAP] Fotky našich izolátů B. afzelii Ústav histologie a embryologie, LF, Brno, rastrovací el. mikroskop B3 [USEMAP] Zástinová mikroskopie spirochety •DFM E:\upraveno -borelie2.JPG E:\upraveno -borelie.JPG [USEMAP] C:\Dokumenty\bc práce\H Kucerova\fotky klistat spirochet, odchyty\hanka borreli\Klístata 2011\ovce\9 samice (6).jpg Z ovcí C:\Dokumenty\bc práce\H Kucerova\fotky klistat spirochet, odchyty\hanka borreli\Klístata 2011\132 nymfa (2).jpg C:\Dokumenty\bc práce\H Kucerova\fotky klistat spirochet, odchyty\hanka borreli\Klístata 2011\171 samec (5).jpg Z klíštěte Z roztoče [USEMAP] getAttachment?session=Q%DD%29%FDC%EC8RD%FE%A5%98%DB%D7a%AA%C2%DFK%A3A%FE%28eC%FB%C2%AA%F0%02%CE%AC% 09%7D getAttachment?session=Q%DD%29%FDC%EC8RD%FE%A5%98%DB%D7a%AA%C2%DFK%A3A%FE%28e%24%F7%8E%CD%13%0Dh%89% 09%7D Z larev komárů [USEMAP] Borrelia burgdorferi sensu lato 21 definovaných příbuzných poddruhů „genomické skupiny“ (9)V Evropě: B. afzelii + B. garinii + B. b. sensu stricto, B. bavariensis, méně časté B. valaisiana, B. lusitaniae, B. bissettii a B. mayonii, B. spielmanii u 13 genospecies vztah k LB (6)V USA: B. burgdorferi sensu stricto, vzácněji B. americana, B. andesonii, B. mayonii, B. kurtebachii a B. bissettii. (4) V Asii a evropské části Ruské federace B. burgdorferi sensu stricto, B. garinii, B. afzelii a B. bavariensis Archiv AŽ [USEMAP] Charakterizace •Přežití v nepříznivých podmínkách • Cysty, Blebs, Gemmae, L-formy • • • • • •- schopnost přeměnit - nachází se v nich - diskoidní tvar • se v pohyblivou formu geny z plazmidů všechna DNA • P003 AbDu-bleb Obr. 16 Obr. 17 Obr. 18 Cystické formy Změny antigenních vlastností Výměna plasmidů Rezistence k antibiotikům Tropismus ke tkáním Tvorba biofilmu Únik při léčbě [USEMAP] Použité metody •Vyšetření bakterií na přítomnost spirochet, pozorováním obsahu trávicího traktu v zástinovém mikroskopu (DFM) •Vyšetření na přítomnost DNA B.b.s.l. PCR, One tube nested PCR •PCR-RFLP SDS-gradient PAGE •Western blot •ELISA Výsledky ELISA [USEMAP] Cíl práce Studium některých aspektů onemocnění LB Se zaměřením na ekologii patogenních borrelií, prevalenci Bbsl u vektorů i hostitelů: • zjišťování pozitivity klíšťat, komárů a parazitických roztočů, na přítomnost spirochet, Bbsl (DFM), PCR • vymezení hostitelů LB v ČR, sledování prevalence výskytu protilátek • získání a identifikace izolátů spirochet, Bbsl • studium Ag vlastností [USEMAP] Výzkumný materiál Culex pipiens (male antennae) roztoč Ixodes ricinus - larva Další roztoči Laelaps agilis Katedra srovnávací fyziologie živočichů a obecné zoologie malí savci http://ddd.cirbus.com/apodemus.htm Komáři Culex (C.) pipiens s.l. http://www.faunistik.net/DETINVERT/MORPHOLOGY/ANTENNEN/antennen_diptera02.html apodemus sylvaticus Klíšťata Larva I. ricinus Přítomnost patogenů Přítomnost patogenů (hantaviry) atd protilátek Přítomnost patogenů Přítomnost patogenů [USEMAP] Použité metody •Vyšetření bakterií na přítomnost spirochet, pozorováním obsahu trávicího traktu v zástinovém mikroskopu (DFM) •Vyšetření bakterií na přítomnost patogenů (např. B.b.s.l.) PCR, One tube nested PCR •PCR, PCR-RFLP •SDS-gradient PAGE •Western blot •ELISA Výsledky ELISA [USEMAP] Přítomnost spirochet v larvách komárů Culex (C.) pipiens) molestus – larvy http://www.ento.okstate.edu/mosquito/biology.html DFM a PCR pozitivita larev komárů culexlarv pozitivita na B.b. s.l u rodů komárů: Culex [USEMAP] Vyšetření jiných parazitických roztočů Použité metodiky: DFM, PCR, PCR-RFLP, PAGE - Celkem vyšetřeno asi 200 ektoparazitů řádu Acarina (roztoči), - pozitivní ektoparaziti určeni jako: 2x Eugamasus sp. patřící do čeledi Parasitidae, Haemogamasus sp., Haemogamasus nidi patřící do čeledi Haemogamasidae, podřád Gamasida (čmelíkovci) Haemogamasus nidi Katedra srovnávací fyziologie živočichů a obecné zoologie [USEMAP] • •Provádíme základní výzkum v oblasti epidemiologie s výstupy, které se dají aplikovat na praktické cíle. •Na orgány hygienické služby •Na instituce humánní a veterinární medicíny (MVDr. Schánilec, doc. MVDr. E. Bártová VF Brno) •Každý rok přednášky na čs. lékařských konferencích o nových výsledcích •Informace jsou použity do sdělovacích prostředků (deníky, rozhlas, televize) Přínos výzkumu [USEMAP] Literatura •Doby, J. M., Anderson, J. F., Couatarmanach, A., Marginelli, L. A., Martin, A. 1986. Lyme borreliosis in Canada with possible transmission by an insect. Zbl. Bak. A: 488-490. •Doby J.M., Bigaignon G., Launay H., Costil C. and Lorvellec O., 1990, 1991. In: Halouzka J., Postic D. and Hubálek Z. 1998. Isolation of the spirochaete Borrelia afzelii from the mosquito Aedes vexans in the Czech Republic. Med. Vet. Entomol. 12, 103–105. •Halouzka J., Postic D. and Hubálek Z., 1998. Isolation of the spirochete Borrelia afzelii from the mosquito Aedes vexans in the Czech Republic. Med. Vet. Entomol. 12,103-105. •Halouzka, J., Wilske, B., Stünzner, D., Sanogo, Y.O., Hubálek, Z., 1999: Isolation of Borrelia afzelii from Overwintering Culex pipiens Biotype molestus Mosquitos. Infection 27, 275-277 •Hanson, M. S., Cassatt D. R., Guo, P. B., Patel N. K., McCarthy M. P., Dorward D. W.,Hőők M. 1998. Active and Passive Immunity against Borrelia burgdorferi Decoring Binding Protein (DbpA) Protects against Infection. Infect. Immun. 66: 2143-2153 •Kosik – Bogacka D., Bukowska K., Kuzna-grygiel W., 2002: Detection of Borrelia burgdorferi sensu lato in mosquitoes (Culicidae) in recreational areas of the city of Szczecin. Ann Agric Environ Med 9 (1): 55 – 7. •Luger, W. S., Davis, M. D. 1990. Lyme borreliosis transmitted by a biting fly. Engl. J. Med. 322: 1752. •Magnarelli, L. A., Anderson, J. F., Barbour, A.G., 1986: The Etiologic Agent of Lyme Disease in Deer Flies, Horse Flies, and Mosquitoes. The Journal of Infection Disease Vol. 154, 2, 355–358 •Sanogo, Y.O., Halouzka, •Stanczak J., Kubica-biernat B., Racewicz M., Kruminis-Lozowska W.: Occurrence of Borrelia spirochetes in haematophagous insects (Diptera, Siphonaptera, Anoplura). IX SOVE European meeting, 4 - 7 Sept. 1995, Prague, Czech Republic, Programme and Abstract, 49. •Van Hoecke Ch. & Lobet Y. , 2001. Development of e European vaccine against Lyme disease. In: International conference on Lyme disease, Brussels, Belgium •Aberer, E., Duray, PH., 1991. Morphology of Borrelia burgdorferi: Structural Patterns of Cultured Borreliae in Relation to Staining Methods. Journal of Clinical Microbiology, vol. 29, no. 4, p. 764-772. •Baranton, G., Old, IG., 1995. The Spirochaetes: a different way of life. Bulletin de l'Institut Pasteur, vol. 93, no. 2, p. 63-95. •Brorson, Ø., Brorson, SH., 1997. Transformation of Cystic Forms of Borrelia burgdorferi to Normal Mobile Spirochetes. Infection, vol. 25, no. 4, p. 240-246. •Hulínská, D., Dřevová, H., Godová, T., 2000. Kultivace a identifikace Borrelia burgdorferi sensu lato z klinického materiálu. Zprávy CEM (SZÚ Praha), vol. 9, no. 12, p. 491-495. •Sapi, E., Bastian, SL., Mpoy, CM., Scott, S., Rattelle, A., Pabbati, N., Poruri, A., Burugu, D., Theophilus, PAS., Pham, VT., Datar., A., Dhaliwall, NK., MacDonald, A., Rossi, MJ., Sinha, SK., Luecke, DF., 2012. Characterization of Biofilm Formation by Borrelia burgdorferi In Vitro. PLoS ONE, vol. 7, no. 10, p. e48277. •Nekolová, M., 2013. Kultivace kmenů Borrelia burgdorferi sensu lato a detekce těchto mikroorganismů u odchycených hlodavců. Diplomová práce, Brno. Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, p. 122. • • 1. [USEMAP] C:\Users\Hana\Desktop\orezane.png Děkuji za pozornost [USEMAP]