Návrh témat pro Ph

HLEDÁME NOVÉ DOKTORSKÉ
STUDENTY PRO NÁŠ VÝZKUM
H e l m i n to l o g i c k ý tý m
(Katedra parazitologie PřF UK v Praze)
(www.schistosomes.cz)
Výzkumné zaměření:
Molekulární a buněčné interakce helmintů s hostiteli, zejména se zaměřením na
významné proteiny modelových skupin platyhelmintů a hlístic (schistosomy, fascioly,
monogenea, trichinely). Jde především o peptidázy a jejich přirozené inhibitory,
lektiny, vybrané proteiny signálních kaskád, povrchové buněčné receptory, proteiny s
imunogenními vlastnostmi a další. Tyto proteiny jsou studovány s ohledem na jejich
význam při trávení přijímané potravy (např. hemoglobinu) parazity, průniku tkáněmi
hostitelů (histolytické enzymy), imunomodulaci a imunitním úniku, chemoorientaci,
stimulaci specifické imunitní odpovědi (imunodiagnosticky významné proteiny) apod.
Nedílnou součástí převážně laboratorní práce je i dobrá znalost studovaných
organismů jako takových, včetně zvládnutí laboratorního chovu helmintů a jejich
hostitelů, či izolace těchto parazitů z lokalit jejich přirozeného výskytu.
Modelové organismy a řešená témata:
Trichobilharzia regenti (případně Trichobilharzia szidati)
Tyto ptačí schistosomy jsou nejen závažnými patogeny ptáků, ale ve stadiu larev
(cerkárií) mohou aktivně pronikat i do kůže savců (včetně člověka) a působit
cerkáriovou dermatitidu. Trichobilharzia regenti je navíc v ptácích i savcích silně
neurotropní a neuropatogenní, tedy proniká do centrální nervové soustavy, a může
být proto příčinou ochrnutí končetin či úhynu hostitele. Smyslem výzkumu těchto
motolic je proto objasnit roli trávicích a histolytických enzymů (zejména cysteinových
peptidáz) při vývoji v obratlovcích, identifikovat signály pro chemoorientaci larev ve
fázi hledání hostitele i následné migrace v něm, poznat mechanismy patogenního
působení na nervovou soustavu obratlovce, charakterizovat vývoj specifické imunitní
odpovědi obratlovců, identifikovat larvální produkty s imunomodulačními účinky na
mezihostitelské plže, apod. V některých případech jsou pro srovnání využívány i
lidské schistosomy druhu Schistosoma mansoni.
Fascioloides magna (případně Fasciola hepatica)
Motolice velká (Fascioloides magna) je jednou z nejpatogennějších motolic
parazitujících v játrech širokého spektra volně žijících (cervidi) a hospodářských
(bovidi) zvířat Severní Ameriky a Evropy. Přestože F. magna působí významné
škody nejen v populacích volně žijící spárkaté zvěře, ale i v oborových chovech, není
této problematice prozatím věnována dostatečná pozornost. Nedořešenou zůstává i
intravitální diagnostika F. magna, neboť spolehlivý, specifický a selektivní
diagnostický test nebyl dosud objeven. Náš výzkum v této oblasti je proto primárně
zaměřen na charakterizaci dominantních imunogenních biomolekul z exkrečněsekrečních produktů dospělých motolic a na vývoj inovativních imunodiagnostických
či molekulárně diagnostických technik, s jejichž využitím bude možné infekci motolicí
F. magna spolehlivě určit. Současně bude experimentálně ověřeno využití těchto
technik pro odlišení dalších jaterních motolic (např. Fasciola hepatica a Dicrocoelium
dendriticum). Na základě výstupů z imunodiagnostických a molekulárně
diagnostických experimentů by mohl být navržen komerční kit pro diagnostiku F.
magna.
Eudiplozoon nipponicum (případně další krevsající monogenea)
Tento patogenní parazit žaber ryb je zvláštní svým ontogenetickým vývojem, v rámci
něhož dva jedinci srůstají a tvoří permanentní pár. Krev nasátou z žaberních cév
tráví intracelulárně ve střevních buňkách, přičemž se předpokládá, že první fáze
trávení probíhá extracelulárně. Na trávicí systém navazuje množství žlázek
s neznámým obsahem a funkcí. U žádného hematofágního zástupce této skupiny
nebyl dosud popsán ani jeden konkrétní faktor podílející se na narušování tkáně
hostitele nebo na trávení krve. Proto je hlavním cílem plánovaného výzkumu pomocí
molekulárních metod identifikovat a charakterizovat bioaktivní molekuly, které se
podílejí na narušování povrchu žaber (histolytické enzymy), příjmu krve
(antikoagulanty) a jejím zpracování (hemolyziny, proteázy).
Uvedené směry výzkumu počítají s alespoň částečnou znalostí a následným
využitím molekulárních, biochemických, imunologických, histologických a
dalších technik (např. izolace nukleových kyselin, PCR metody, klonování DNA
a konstrukce plazmidů, produkce rekombinantních proteinů, charakterizace
proteinů pomocí biochemických a bioinformatických metod, průkaz
specifických protilátek pomocí imunologických testů, in vitro testy aktivit
imunitních buněk, imunohistochemické lokalizace antigenů v tělech parazitů a
značení poškozených hostitelských tkání).
Vybavení laboratoře:
Mezi vybavení laboratoře patří termocyklery pro PCR, mikroskopy pro přímé i
inverzní pozorování (včetně fluorescence a Nomarského kontrastu), centrifugy,
digestoř, inkubační třepačky a stacionární inkubátory (včetně CO2), elektronicky
řízený fermentor, osmometr, elektroforézy a blotovací zařízení, spektrofluorometr,
mikrotom a další běžné laboratorní přístroje. V rámci katedry je společně využíván
biohazard-laminární box, kryobanka, deep-freeze, apod. V rámci sekčních servisních
služeb je k dispozici transmisní a skenovací elektronový mikroskop, konfokální
mikroskop, skenovací denzitometr, laserový skener, tandemový hmotnostní
spektrometr, real-time PCR, DNA microarrays, kapalinová chromatografie,
izoelektrická fokusace, kapilárový sekvenátor, atd.
Mezinárodní kontakty a vědecké výsledky:
Laboratoř průběžně spolupracuje se zahraničními pracovišti v USA, Kanadě,
Austrálii, Velké Británii, Německu, Rakousku, Islandu, Francii, Švýcarsku atd., od
čehož se odvíjejí i možnosti zahraničních stáží.
Příklady recentních publikací:
Kašný M., Mikeš L., Hampl V., Dvořák J., Caffrey C. R., Dalton J. P., Horák P.
(2009): Peptidases of trematodes. Advances in Parasitology 69: 205-297.
Dolečková K., Kašný M., Mikeš L., Cartwright J., Jedelský P., Schneider E. L.,
Dvořák J., Mountford A. P., Craik C. S., Horák P. (2009): The functional expression
and characterization of a cysteine peptidase from the invasive stage of the
neuropathogenic schistosome Trichobilharzia regenti. International Journal for
Parasitology 39: 201-211.
Lichtenbergová L., Kolbeková P., Kouřilová P., Kašný M., Mikeš L., Haas H.,
Schramm G., Horák P., Kolářová L., Mountford A. P. (2008): Antibody responses
induced by Trichobilharzia regenti antigens in murine and human hosts exhibiting
cercarial dermatitis. Parasite Immunology 30: 585-595.
Kašný M., Mikeš L., Dalton J. P., Mountford A. P., Horák P. (2007): Comparison of
cysteine peptidase activities in Trichobilharzia regenti and Schistosoma mansoni
cercariae. Parasitology 134: 1599-1609.
Novobilský A., Kašný M., Mikeš L., Kovarčík K., Koudela B. (2007): Humoral immune
responses during experimental infection with Fascioloides magna and Fasciola
hepatica in goats and comparison of their excretory/secretory products.
Parasitology Research 101: 357-364.
Chanová M., Vuong S., Horák P. (2007): Trichobilharzia szidati: the lung phase of
migration within avian and mammalian hosts. Parasitology Research 100: 12431247.
V současnosti řešené a navrhované grantové projekty:
Kromě několika velkých mezi-institucionálních projektů řeší recentně naše laboratoř
tři projekty dotované Grantovou agenturou ČR:
(1) Snails of the genus Radix as vectors of medically and veterinary important
trematodes (2009-2011) - Prof. Horák
(2) Biochemical, ultrastructural and partial proteomic analyses of penetration
apparatus of bird schistosome cercariae (2007-2010) - Dr. Mikeš
(3) Immunological and molecular methods in diagnostics of giant liver fluke
(Fascioloides magna) (2010-2011) - Dr. Kašný
Další dva projekty jsou navrhovány – plánované zahájení v r. 2011:
(1) Host-parasite interactions in diplozoid monogeneans: Investigation of highly
specialized adaptation for parasitic lifestyle – Dr. Mikeš (ve spolupráci s PřF MU
Brno)
(2) Neuropathology of Trichobilharzia regenti infections in birds and mammals – Prof.
Horák
Práce na grantových projektech je možností, jak finančně posílit příjem
doktorského (či jiného) studenta, který kromě univerzitního stipendia může
pobírat i plat za podíl na řešení konkrétního grantového projektu.
KONTAKTY:
PROF. PETR HORÁK, TEL: 221951823, EMAIL: [email protected]
DR. LIBOR MIKEŠ, TEL: 221951819, EMAIL: [email protected]
DR. MARTIN KAŠNÝ, TEL: 221951816, EMAIL: [email protected]