Jak si konkurují kmeny borelií v hostiteli?

Většina druhů patogenů zahrnuje více různých kmenů. Tyto kmeny se liší geneticky a jejich odlišnosti se projevují i na jejich znacích a projevech, jako je průběh infekce, virulence nebo přenos mezi hostiteli. Občas se stává, že jednoho a téhož hostitele infikuje více kmenů jednoho druhu patogenu zároveň. Tyto kmeny se pak navzájem setkávají ve tkáních hostitele a interagují, což se projevuje na jejich úspěšnosti. Výsledek jejich interakcí přitom může být velice různý, od vzájemné pomoci až po tvrdou konkurenci. U patogenů, u nichž dochází k takovým koinfekcím kmenů často, mohou mít interakce mezi kmeny významné důsledky pro přenos takového patogenu i na jeho genetiku. 

Pro výzkum konkurence mezi kmeny jsou obzvláště vhodné patogeny přenášené vektory, jako jsou například patogeny obratlovců přenášené členovci. Ryan Rego z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a Biologického centra AV ČR a jeho spolupracovníci studovali interakce dvou kmenů borelie Borrelia afzelii. Tento druh náleží do komplexu Borrelia burgdorferi a představuje jednoho z nejčastějších původců boreliózy v Evropě. Přenáší jej klíště obecné (Ixodes ricinus), přičemž jako přírodní rezervoár využívá drobné savce. Badatelé se zaměřili především na vztah mezi koninfekcí dvěma kmeny borelií, konkurenci mezi nimi, a pak na úspěšnost dalšího přenosu těchto kmenů. 

V rámci výzkumu nakazili laboratorní myši buď jedním ze dvou nebo oběma zmíněnými kmeny borelie Borrelia afzelii. Poté sledovali úspěšnost přenosu jednotlivých kmenů pomocí sátí klíšťat na infikovaných myších. Rovněž zjišťovali rozšíření těchto kmenů borelií v šesti vybraných orgánech myší a v klíšťatech, pomocí metody kvantitativní polymerázové řetězové reakce (qPCR). Ukázalo se, že koinfekce a dvěma kmeny borelií a jejich konkurence omezuje výskyt borelií ve tkáních hostitele, což platí pro oba dva zkoumané kmeny. Koinfekce také u obou kmenů omezila jejich úspěšnost při přenosu do sajících klíšťat, čímž současně omezila jejich úspěšnost v infikování dalšího hostitele klíštětem. Vědci jsou na základě svých výsledků přesvědčeni, že v případě borelií mají koinfekce více kmeny a jejich konkurence v hostiteli významný dopad na další přenos infekce.

 

Genne, D., Rossel, M., Sarr, A., Battilotti, F.,Rais, O., Rego, R. O. M., Voordouw, M. J. 2020. Competition between strains of Borrelia afzelii in the host tissues and consequences for transmission to ticks. ISME Journal online (březen 2021).

Kontakt: MSc. Ryan O. M. Rego, Ph.D. (ryanrego at paru.cas.cz)


O přírodovědě.cz

Edukačně-popularizační portál Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích určený pro středoškoláky, jejich vyučující, ale i veřejnost. Představujeme zde naše aktivity, výzkumy a objevy.