Laboratoř molekulární ekologie vektorů a patogenů: Výzkum a zaměření

Nemoci přenášené vektory, zejména ty, které jsou způsobeny patogeny přenášenými klíšťaty, včetně spirochet, jsou škodlivé pro zdraví zvířat a lidí.

Zaměření laboratoře

Laboratoř molekulární ekologie vektorů a patogenů se zaměřuje především na dvě výzkumné oblasti:

• Pochopení biologických faktorů spojených s vektorovou kompetencí klíštěte.
• Variabilita patogenů na úrovni druhů a kmenů.

Výzkumné aktivity a publikace

Laboratoř se aktivně podílí na výzkumu a publikuje výsledky své práce v odborných časopisech. Níže je uveden seznam vybraných publikací:

• Rudenko N., Contreras M., Martínez-Camacho R., Gortazar C., Risalde M.A. (2025) Immunostimulant effect of heat-inactivated Mycobacterium bovis in mice challenged with vector-borne pathogens.
• Rego R. O. M., Straňák V. (2025) Ag-Cu Nanoarchitecture for Enhanced LSPR Absorption: the Role of Surface Roughness and near-field Interactions.
• Rego R. O. M., Straňák V. Valdés J. J., Porcelli S., Heckmann A., Moutailler S., Lucas-Torres C., Moos M., Opekar S., Kratou M., Obregón D., Cabezas-Cruz A. (2025) Antimicrobiota vaccine induces lysine-mediated modulation of tick immunity affecting Borrelia colonization.
• Rego R. O. M., Blevins J.S. (2024) Development and validation of systems for genetic manipulation of the Old World tick-borne relapsing fever spirochete, Borrelia duttonii.
• Rego R. O. M., Šimo L., Lagrée A.-C., Cabezas-Cruz A., Moutailler S. (2024) Co-infection dynamics of B.
• Rudenko N. (2023) Spatial and temporal variability in prevalence of Borrelia burgdorferi s. l.

Personální obsazení

V Laboratoři pracuje tým odborníků, kteří se věnují výzkumu v oblasti molekulární ekologie vektorů a patogenů.

Využití modelového organismu Drosophila melanogaster

Laboratoř molekulární ekologie vektorů a patogenů využívá mušku octomilku - Drosophila melanogaster - jako model pro zkoumání meziorgánové komunikace, která ovlivňuje distribuci živin do různých orgánů a buněk během rozličných životních situací. Například imunitní reakce je náročná na energii a živiny a tomu je potřeba přizpůsobit celkový metabolizmus organismu. Octomilka je prvotřídní genetický model pro výzkum těchto regulací.

Čtěte také: Laboratoře a kvalita ovzduší

Aby organismus dobře fungoval v neustále měnících se podmínkách, je potřeba, aby jednotlivé systémy a orgány v těle spolu komunikovaly a přizpůsobovaly své chování aktuálnímu stavu organismu. A právě to zkoumá odvětví biologie zvané integrativní fyziologie, která se snaží popsat, jakým způsobem se integrují různé informace o aktuálním stavu organismu do změn ve fungovaní jednotlivých orgánů, systémů i celého těla.

Signály a regulátory, které toto vše ovlivňují, jsou molekulární povahy, proto je potřeba při jejich zkoumání využít nejrůznější přístupy molekulární biologie. Základem pro zkoumání je mít dobrý modelový systém, který se dá studovat na úrovni celého organismu.

Jedním ze systémů, který je zásadní pro přežití organismu, je imunitní systém. Když se tento systém aktivuje, například při napadení organismu nějakým patogenem, může najednou vyžadovat poměrně velké množství energie, a to ovlivní celý organizmus.

Při studiu úlohy extracelulárního adenozinu bylo zjištěno, že adenozin dokáže při imunitní reakci tlumit spotřebu energie všemi ostatními tkáněmi v napadeném organismu s výjimkou imunitního systému. Tím zajistí dostatečný přísun energie pro imunitní buňky, které při své aktivaci vyžadují více energie.

Zjistili jsme, že je to právě adenozin, který tlumí spotřebu energie ostatními tkáněmi, aby bylo dost energie na rychlou produkci lamelocytů. Když jsme geneticky vypnuli signalizaci adenozinem v celém těle larvy octomilky (mutací receptoru pro adenozin AdoR), tak larva neutlumila spotřebu energie, té se pak nedostávalo imunitnímu systému, ten se stal zoufale neefektivním a larvička svůj boj s vetřelcem skoro vždy prohrála.

Čtěte také: Environmentální chemie a vybavení laboratoří

Tímto chováním (např. vyplavením adenozinu) si imunitní systém zajistí dostatečný přísun energie a tím efektivní imunitní reakci. V tomto případě je toto chování v zájmu celého organismu a tudíž nadřazenost je trefnějším výrazem.

Stejné chování ovšem může být příčinou mnoha patologií, spojených s dlouhotrvající, chronickou aktivací imunitního systému (různá chronická zánětlivá onemocnění, jako revmatoidní artritida) a v tu chvíli je asi výstižnější mluvit o sobeckém imunitním systému.

Nadřazenost imunitního systému je životně důležitá při akutním ohrožení organizmu, ale dříve či později je třeba toto chování zase utlumit, aby se nadřazenost nestala sobeckostí (jako je tomu u příliš dlouho aktivované imunity) a nedošlo k vyčerpávání organizmu.

Při studiu těchto reakcí jsme zjistili, že opět samotné imunitní buňky produkují v pozdější fázi imunitní reakce enzym, který snižuje množství adenozinu a tak potlačuje jeho efekty na energetický metabolizmus mouchy.

Vybrané publikace týmu Tomáše Doležala

• Krejcova G, Danielova A, Nedbalova P, Kazek M, Strych L, Chawla G, Tennessen JM, Lieskovská J, Jindra M,Dolezal T, Bajgar A (2019) Drosophila macrophages switch to aerobic glycolysis to mount effective antibacterial defense.eLife 14;8.
• Novakova M and Dolezal T (2011).
• Fenckova M, Hobizalova R, Fric Z, Dolezal T (2011).
• Zuberova M, Fenckova M, Simek P, Janeckova L, Dolezal T (2010).
• Dolezal T, Kucerova K, Neuhold J, Bryant PJ (2010).
• Foldynova-Trantirkova S, Sekyrova P, Tmejova K, Brumovska E, Bernatik O, Blankenfeldt W, Krejci P, Kozubik A, Dolezal T, Trantirek L, Bryja V. (2010).

Čtěte také: Chemické analýzy půdy

tags: #laborator #molekularni #ekologie #vektoru #a #patogenu

Oblíbené příspěvky:

• Dokonalé Zdraví
• Proč třídit odpad?
• Rozdíly v kompostech
• Klimatická kontinentalita
• Hygienický odpadkový koš Helpmation