Vývoj leishmanií ve flebotomech je poměrně komplikovaný a často druhově specifický proces. Mezi kompetentní vektory patří jen asi sto z několika set popsaných druhů flebotomů. Některé druhy přitom podporují vývoj jen „svého“ druhu leishmanie (tzv. specifičtí vektoři, např. Phlebotomus papatasi přenášející L. major), jiné druhy flebotomů jsou při experimentálních infekcích náchylné k různým druhům leishmanií (tzv. permisivní vektoři, např. Lutzomyia longipalpis). Naše skupina studuje faktory, které ovlivňují vývoj leishmanií v přenašeči a rozhodují o přenosu infekce do obratlovce. Snažíme se odhalit molekulární podstatu interakcí mezi parazitem a jeho hmyzím přenašečem.
Zajímají nás přitom klíčové momenty vývoje ve flebotomech:
- Prvním z nich je přežití a rozmnožení leishmanií během trávení krve nasáté z hostitele. Zabýváme se studiem faktorů, které ovlivňují trávení krve a mají vliv na vývoj leishmanií. Jsou to jak faktory vnější (vliv teploty, vliv krve různých hostitelů) tak vnitřní (aktivita střevních proteáz, tvorba a rozpad peritrofické matrix, bakteriální fauna fleobotomů, virové koinfekce). Peritrofická matrix (PM) je obal tvořený u samic okolo nasáté krve, složený z proteinů, glykoproteinů a chitinu. Pro flebotoma má význam při trávení potravy a ochraně epitelu střeva. Pro leishmanie je PM první bariérou, kterou musí překonat při svém vývoji v přenašeči. Pomocí histologických metod a elektronové mikroskopie jsme získali nové údaje o roli PM při vývoji leishmanií.
- Dalším důležitým momentem je přichycení leishmanií na střevní epitel flebotoma. V naší laboratoři se metodami proteinové biochemie a experimenty s geneticky modifikovanými leishmaniemi podařilo objevit mechanismus přichycení, který je zprostředkován střevními muciny permisivních druhů flebotoma. Permisivní druhy přenašečů mají významnou roli při vzniku nových ohnisek leishmanióz.
- Závěrečnou fází vývoje leishmanií ve flebotomech je kolonizace přední části střeva a přenos parazitů na dalšího hostitele. Experimentálními nákazami flebotomů se nám podařilo potvrdit roli chitináz leishmanií v destrukci chitinového povrchu stomodeální valvy, což je svěrač uzavírající přední část mesenteronu. Destrukce stomodeální valvy způsobuje při sání flebotoma regurgitaci obsahu střeva a tedy i leishmanií do hostitele.
- Zajímá nás také sexuální reprodukce leishmanií. Leishmanie se běžně množí klonálně a genetická výměna mezi kmeny či druhy leishmanií je jev poměrně vzácný a teprve nedávno popsaný, ale nesmírně důležitý z epidemiologického hlediska - umožňuje parazitovi například kolonizaci nových vektorů a tím šíření na nové lokality a hostitele.
- Ve spolupráci s Ostravskou univerzitou a různými zahraničními laboratořemi testujeme, nakolik jsou vývoje ve flebotomech schopny různé isoláty leishmanií resistentní vůči léčivům či mutantní linie s delecí určitých genů.
- Testujeme vektorovou kompetenci určitých druhů flebotomů (např. Sergentomyia schwetzi) a studujeme mechanismus jejich resistence vůči leishmániím.
- Testujeme také alternativní přenašeče leishmanií, zejména tiplíky (Diptera: Ceratopogonidae), potvrdili jsme jejich roli v přenosu leishmanií podrodu Mundinia.
