Proteiny mitochondrií trypanozom v různých fázích životního cyklu

Původcem obávané spavé nemoci je trypanozóma spavičná (Trypanosoma brucei), bičíkovec ze skupiny bičivek. Spavá nemoc se vyskytuje v Africe jižně od Sahary, kde ohrožuje obyvatele celkem 24 zemí. Pokud se lidé nakažení touto chorobou neléčí, tak jim hrozí  smrt. V životním cyklu tohoto parazita hraje ústřední roli moucha tse-tse, která je přenašečem trypanozómy. Během cyklu trypanozómy žijí ve velmi odlišných prostředí uvnitř svých hostitelů.

V savci, včetně člověka, se trypanozomy nalézají především v krvi, kde ke své obživě využívají všudypřítomnou glukózu. Tyto formy se označují jako BSF (podle anglického bloodstream form). V mouchách tse-tse  jsou přítomné jiné formy trypanozóm, například forma označovaná jako PCF (z anglického procyclic form), která žije ve střevu mouchy. Toto prostředí je přitom chudé na glukózu a bohaté na aminokyseliny. Během svého životního cyklu se trypanozómy musí na takto odlišná prostředí adaptovat, a přitom se mění jejich metabolismus, struktura i vzhled buňky.

Odborníci si dlouho mysleli, že trypanozómy v krvi savčích hostitelů (BSF formy) mají značně redukované metabolické procesy, které se odehrávají v jejich energetickém centru – mitochondrii. Jejich mitochondrie mají totiž jednodušší strukturu. Alena Panicucci Zíková z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a z Biologického centra AV a její kolegové ale porovnali soubory proteinů mitochondrií (mitoproteomy) trypanozóm formy PCF a BSF a zjistili, že to neplatí. Podle jejich výsledků je soubor proteinů mitochondrie trypanozóm formy BSF, tedy v krvi savců, svým rozsahem a složitostí srovnatelný se souborem proteinů mitochondrie trypanozom formy PCF z mouchy tse-tse. Vše nasvědčuje tomu, že metabolická složitost mitochondrií trypanozóm nejde ruku v ruce s jejich složitostí morfologickou. Jde o nový fenomén, jehož znalost by teď mohla přispět ke snahám zlepšit situaci se spavou nemocí v Africe.

Zíková, A., Verner, Z., Nenarokova, A., Michels, P. A. M., Lukeš, J. 2017. A paradigm shift: The mitoproteomes of procyclic and bloodstream Trypanosoma brucei are comparably complex. PLoS Pathogens 13: e1006679.

Kontakt: RNDr. Alena Panicucci Zíková, Ph.D. (azikova at paru.cas.cz)

Porovnání zastoupení typů mitochondriálních proteinů u trypanozom ve hmyzím přenašeči (PCF) a v savci (BSF). Kredit: Zíková et al. (2017), PLoS Pathogens.